M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 řechod v rovovážém savu K ; K J J J J J,drif J,dif µ d d J J,drif J,dif µ - d d o dosazeí (µk/ : iseiův vzah d d k d µ d d d µ - závislos a relaiví změě kocerace osičů d (- i / k ifúzí aěí ( d d d k d ( ( k k ( l l l o dosazeí : i / ; k l i k Závisí logarimicky a koceraci říměsí ( [ l ] ( FK v Brě SO / 3 / J.Boušek FK v Brě SO / 3 / J.Boušek ifúzí aěí - říklad ýoče elekrického ole, deleičí aroimace 3 K k/,6. rizická kocerace (Si : i 6 m -3 cm -3 Kocerace říměsí: m -3 5 cm -3 ; m -3 5 cm -3 5 5 6, l 599, ři běžém rozsahu kocerace říměsí ( 4 6 se říliš eměí. ro Si je kolem,6.. - >> ebo -. >> ebo 3. < - a > ezia elekrického ole z oissoovy rovice: d d d d ro - ro ro - a d d FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 3 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 4 ( ezia elekrického ole v deleičí oblasi ( d d ro - ro egračí kosay z okrajových odmíek : (- ( (- / ; - ( / ( ( ( ( ro - ro ro musí bý elekrické ole sojié : odmíka ábojové euraliy: rosorový áboje a obou sraách řechodu musí bý sejý!!!! Šířka deleičí oblasi esouměrého řechodu se deleičí vrsva se rozšíří do méě doovaé oblasi (vysokoohmové oblas, báze diody FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 5 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 6
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 ( ( d ( d ( 3 oeciál v deleičí oblasi d d d d d d. d ( ( d ( d ( 4 Šířka deleičí oblasi Sojios oeciálu v ( (. ( 3 a 4 : Rozdíl oeciálu mezi koci řechodu je (- ; ( ( ( ( ( ( / ( ( / / FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 7 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 8 Šířka deleičí oblasi / ( / ( kos. řechod od aěím rousý směr- F [forard] sížeí oeciálové bariéry > hodoa ( se zmešuje, klesá > > < < řechod se zužuje m (, µm a < > - esouměrý řechodu: ař. >> b / c řechod se rozšiřuje Šířka řechodu je daá oblasí s meší kocerací!!!! FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 9 Závěrý směr - R [reverse] zvýšeí oeciálové bariéry < hodoa ( se zvěšuje, rose FK v Brě SO / 3 / J.Boušek ( ( ( ( ( ( ( Šířka deleičí oblasi ro ( / / ; ( ( ; ( ( - - ( ( ( / mérvolová charakerisika ideálího řechodu Zjedodušující ředoklady: eeisuje žádý eerí zdroj geerace osičů (ař. svělo. Srmý řechod a laos deleičí aroimace. Geeraci a rekombiaci v deleičí oblasi zaedbáme. režimu ízké ijekce. lekrické ole je ulové mimo deleičí oblas. a jsou kosaí. Odvozeí rovice ideálí diody: Řešíme savové rovice olovodiče ro miorií osiče. Sočíáme okrajové odmíky a hraicích deleičí oblasi. rčíme roud elekroů a roud děr a jejich souče FK v Brě SO / 3 / J.Boušek FK v Brě SO / 3 / J.Boušek
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 mérvolová charakerisika ideálího řechodu chakerisika - Shockleyho rovicie ideálí diody ýsledek výoču: e k e Závěrý směr ( < k/ ; sauračí roud... locha řechodu [m ],, ; ; [ms-].. difúzí koeficie ( µ k/, µ k/,.; [m] sředí difúzí délka mioriích osičů: -růměrá dráha od geerace do rekombiace -závisí a době živoa: >> e(/ << rousý směr ( > : e >> e(/ >> l [m] - [m s ] [s] sklo /k FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 3 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 4 mérvolová charakerisika ideálího řechodu Závislos a době živoa osičů: µ k Sauračí roud rose eřímo úměrě s µ k Malá doba živoa velký sauračí roud: edokoalá echologie - echěě krysalové oruchy a ečisoy Síací diody záměrě rekombiačí cera - zrychleí vyuí!!! ; -9-3 s (!!!!! ( - změa o ři řády mérvolová charakerisika ideálího řechodu liv G a eloy : i /, i / i esouměrý řechod ( >> i 3/. e (- G /k Si: - -8 ( zdvojásobí se ři zvýšeí eloy o 6 K Ge: -6-4 ( zdvojásobí se ři zvýšeí eloy o K i FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 5 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 6 charakerisika - saický a dyamický odor aěí a řechodu l l elieárí fukce aěí R saický e odor dyamický d Rd d e ( očáku souřadic (, : R d R l FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 7 ro >> elieárí fukce roudu ro >> Kaacia řechodu Bariérová kaacia j [jucio caaciace] (rasiio regio caaciace, deleio layer caaciace dvojvrsvou rosorového áboje v deleičí vrsvě. ifúzí kaacia [diffusio caaciace], (charge sorage caaciace] akumulací áboje v důsledku růchodu roudu. Kaacia řechodu se ulaňuje ři časově roměém sigálu - omezuje kaacia součásky její oužií (usměrňovače, síače - je využíváa ro fukci obvodu (kaacií dioda FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 8 3
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 dq d j Q ( ( Q Bariérová kaacia - odvozeí ( ( ( ( dq j d( ( ( / FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 9 ( ( / / / / ( ( / Bariérová kaacia řevažuje v rousém směru j ( ( Závislos a: - loše řechodu, - koceracích a, - velikosi řiložeého aěí ~ -/ / FK v Brě SO / 3 / J.Boušek j ři aěí j j esý kodezáor s dielekrikem: loušťka ; relaiví ermiivia r (Si: r / j ( ( Je zůsobea změou akumulovaého áboje mioriích osičů vsřiaých do kvazieurálích oblasí diody ři změě aěí. e k Qa e(/k ifúzí kaacia řevažuje v rousém směru dqa d k e k k řechod e k řechod v dyamickém režimu sáleý sav: růběh kocerace mioriích osičů v kvazieurálích oblasech odovídá roékajícímu roudu (, (, > (, i d ~ (δ/δ - (, i d ~ (δ/δ 3 >4 - řechodový děj řechodový děj Ze závěrého do rousého: ři vuceí roudu řeěí až ěkolik!! Z rousého do závěrého: závěrém směru roéká velký roud FK v Brě SO / 3 / J.Boušek FK v Brě SO / 3 / J.Boušek řechod v dyamickém režimu řechod v dyamickém režimu a u 4 3 π / 5 6 7 8 (3/ π π π c 4 3 (, f f>> směrňovač harmoického sigálu Zvýšeí kmioču 9 b i d f>> f d (, 4 5 6 7 8 9 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 3 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 4 4
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 řechod v dyamickém režimu i d rr s r -,5 R di/d - R Koak - olovodič Rozhoduje výsuí ráce elekroů : W - F Φ (.. úroveň vakua ; Φ výsuí oeciál s r rr s r doba zožděí / akumulace [sorage ime] doba oklesu / doběhu [recovery ime] doba zěého zoaveí [reverse recovery ime] Závisí římo úměrě a době živoa mioriích osičů v bázi diody, velikosi roudu F a hloubce báze Závisí eřímo úměrě a velikosi roudu R Φ M 4,3 e (l ; 4,8 e (u závisí a yu a doaci Si ( 4 e FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 5 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 6 Koak - olovodič ifúzí aěí rozdíl výsuích oeciálů lekroy roikají z olovodiče do u lekroy z olovodiče do u!! směrňující koak lekroy z u do olovodiče!! ( Φ - M Φ S olovodič i Ohyb ásů verzí vrsva řechod a rozhraí Φ ( - Φ M S a Φ M > olovodič i b ( Φ - Φ S M i olovodič Φ < M a Φ M > zik ochuzeé vrsvy FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 7 FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 8 lekroy z u do olovodiče!! eusměrňující (ohmický koak c Φ M < olovodič i zik obohaceé vrsvy lekroy z olovodiče do u!! FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 9 d Φ > M olovodič i malá kocerace říměsí Φ ( - B Φ χ M ( - Φ ( - B Φ χ M olovodič a > b < Φ B ( Φ M - χ olovodič FK v Brě SO / 3 / J.Boušek 3 olovodič Šířka oeciálové bariéry se s zmešuje!!!!!!!!!! ; 9 cm -3 - elekroy roikají bariérou uelováím!!!! Koaky : M ro y M ro y Koakováí olovodičů ( - Φ ( Φ - χ B M a b olovodič velká kocerace říměsí 5
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 6
M FK BRĚ J.Boušek / lekroické součásky / 3 7