Základní vlastnosti polovodičů

Podobné dokumenty
Komponenty výkonové elektrotechniky

Přechod PN. Přechod PN - pásový diagram. Přechod PN strmý, asymetrický. kontakt přechod PN kontakt. (dotace) Rozložení příměsí. N-typ.

n(- ) = n p FEKT VUT v Brně ESO / L3 / J.Boušek 1 FEKT VUT v Brně ESO / L3 / J.Boušek x p x 0 N A E = 0

ASYNCHRONNÍ STROJE. Obsah

Elektron v izolovaném atomu Vazebná energie elektronu v atomu vodíku: E = FEKT VUT v Brně ESO / L1 / J.Boušek 1 FEKT VUT v Brně ESO / L1 / J.

VÝKONOVÉ DIODY 5000 A 0,1 A I FAV 50 V U RRM V

9 Polovodiče. 9.1 Úvod

RNDr. Michal Horák, CSc. Mikroelektronické prvky a struktury

Základní teoretický aparát a další potřebné znalosti pro úspěšné studium na strojní fakultě a k řešení technických problémů

Elektrotechnické materiály a výrobní procesy Příklady z části Materiály v elektrotechnice

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava ENERGETIKA U ŘÍZENÝCH ELEKTRICKÝCH POHONŮ. 1.

Ideální struktura MIS Metal-Insulator-Semiconductor M I S P. Ideální struktura MIS. Ideální struktura MIS. Ochuzení. Akumulace U = 0 U > 0 U < 0 U = 0

Definice obecné mocniny

Základní princip regulace U v ES si ukážeme na definici statických charakteristik zátěže

elektrické filtry Jiří Petržela základní pojmy

Sekvenční logické obvody(lso)

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY. Stanovení Boltzmannovy konst. pomocí VA char. PN přechodu

Elektrické přístroje. Přechodné děje při vypínání

V následující tabulce jsou uvedeny jednotky pro objemový a hmotnostní průtok.

s p nazýváme směrový vektor přímky p, t je parametr bodu

Základy elektrických pohonů, oteplování,ochlazování motorů

Téma 6: Indexy a diference

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

Neřízené polovodičové prvky

2. Definice plazmatu, základní charakteristiky plazmatu

3. Decibelové veličiny v akustice, kmitočtová pásma

5 PŘEDNÁŠKA 5: Jednorozměrný a třírozměrný harmonický oscilátor.

BH059 Tepelná technika budov Konzultace č. 2

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D.

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Náhodná proměnná vybraná rozdělení

CVIČENÍ 1 - část 3: PROVOZNÍ STAVY VZDUCHOTECHNICKÉ JEDNOTKY

23. Mechanické vlnění

Pružnost a pevnost. 9. přednáška, 11. prosince 2018

MĚŘENÍ TRANZISTOROVÉHO ZESILOVAČE

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

9 Polovodiče. 9.1 Úvod

T > 0K T = 0K. Elektrická vodivost E C. ΔE g. E v

FYZIKA I. Mechanická energie. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Kinetická teorie plynů - tlak F S F S F S. 2n V. tlak plynu. práce vykonaná při stlačení plynu o dx: celková práce vykonaná při stlačení plynu:

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Náhodný vektor nezávislost, funkce náhodného vektoru

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 6

Rozklad přírodních surovin minerálními kyselinami

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

V nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu.

Přednáška č. 10 Analýza rozptylu při jednoduchém třídění

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Náhodný vektor nezávislost, funkce náhodného vektoru

FYZIKA 2. ROČNÍK. Změny skupenství látek. Tání a tuhnutí. Pevná látka. soustava velkého počtu částic. Plyn

Dioda - ideální. Polovodičové diody. nelineární dvojpól funguje jako jednocestný ventil (propouští proud pouze jedním směrem)

TYRISTORY. Spínací součástky pro oblast největších napětí a nejvyšších proudů Nejčastěji triodový tyristor

4 DOPADY ZPŮSOBŮ FINANCOVÁNÍ NA INVESTIČNÍ ROZHODOVÁNÍ


Národní informační středisko pro podporu kvality

Výpočty za použití zákonů pro ideální plyn

Aproximativní analytické řešení jednorozměrného proudění newtonské kapaliny

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ

é ž ř á á ů á ů é í č č á ř á š á ě ší ý říší ý ý á í ář í ý á í á í š ý ý á č í í í é í ě á áří í á í ší č ý é é ů ý ý í í á í í é í š á í ý ř ě í í

Experimentální postupy. Koncentrace roztoků

TERMIKA VIII. Joule uv a Thompson uv pokus pro reálné plyny

Základy. fotoniky 1. přednáška pro Bc. studium

Matematika I, část II

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

4 Ztráty tlaku v trubce s výplní

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

1.3. POLYNOMY. V této kapitole se dozvíte:

Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ

K = Kooperativní efekty. Hillova rovnice = K ] 1 1. kooperativita - interakce biomakromolekuly (obvykle ené z podjednotek) se 2 a více v.

Gibbsova a Helmholtzova energie. Def. Gibbsovy energie G. Def. Helmholtzovy energie A

Komplexní čísla. Definice komplexních čísel

DIFERENCIÁLNÍ POČET FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ. 1) Pojem funkce, graf funkce

5.1.8 Vzájemná poloha rovin

VLASTNOSTI PŘECHODU PN

Elektronika pro informační technologie (IEL)

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Metoda momentů Metoda maximální věrohodnosti

Laboratorní práce č. 10 Úloha č. 9. Polarizace světla a Brownův pohyb:

1. Základy měření neelektrických veličin




ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH


Ing. Vladimíra Michalcová, Ph.D. Katedra stavební mechaniky (228)

Pokud světlo prochází prostředím, pak v důsledku elektromagnetické interakce s částicemi obsaženými

HYDROMECHANIKA 3. HYDRODYNAMIKA

Obr Teplotní závislost intrinzické koncentrace nosičů n i [cm -3 ] pro GaAs, Si, Ge Fermiho hladina Výpočet polohy Fermiho hladiny

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Spalovací turbíny, elektromotory

P2: Statistické zpracování dat

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

1 Polovodiče základní pojmy, vlastnosti. Přechody, diody, jejich struktura, vlastnosti a aplikace.

Cvičení z termomechaniky Cvičení 5.

Polovodiče, dioda. Richard Růžička

Směrová kalibrace pětiotvorové kuželové sondy

E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií

VEKTOROVÁ POLE VEKTOROVÁ POLE

Izolační materiály BJ07. Sbírka příkladů VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV TECHNOLOGIE STAVEBNÍCH HMOT A DÍLCŮ

Při sledování a studiu vlastností náhodných výsledků poznáme charakter. podmínek různé výsledky. Ty odpovídají hodnotám jednotlivých realizací

PODMÍNKY SPOLEHLIVÉHO PROVOZU VÝKONOVÝCH POLOVODIČOVÝCH SOUČÁSTEK

VYUŽITÍ TRANSIMPEDANČNÍCH ZESILOVAČŮ V AKTIVNÍCH FILTRECH

Transkript:

Základí vlastosti olovodičů Volé osiče áboje - elektroy -e m, - díry +e m V termodyamické rovováze latí Kocetrace osičů je možo vyjádřit omocí Fermiho eergie W F

dotace doory ty N dotace akcetory ty P komezovaý olovodič, obsahující doory i akcetory ty N ty P

Závislost olohy Fermiho hladiy a dotaci N + - silě dotovaý (degeerovaý) olovodič tyu N N - olovodič tyu N - dotovaý (edegeerovaý), - málo dotovaý olovodič tyu N (začí se také N - ), I - itrisický (vlastí) olovodič, - málo dotovaý olovodič tyu P (začí se také P - ), P - olovodič tyu P - dotovaý (edegeerovaý), P + - silě dotovaý olovodič tyu P (degeerovaý).

Koduktivita olovodičů Nosiče áboje mají termickou rychlost v th Pokud je řiložeo elektrické ole, volé osiče jsou urychlováy Polovodičem rochází roud o hustotě Koduktivita g je vyjádřea V oblasti běžých rovozích telot olovodičových součástek ohyblivost klesá s rostoucí telotou, μ ~ T -r tedy odor s rostoucí telotou roste U křemíku je 3/ < r < 5/

V termodyamické rovováze rovovážé kocetrace elektroů 0 děr 0 0 0 = i Při ůsobeí vějších sil dochází ke zvýšeí kocetrace osičů, takže bude termodyamická rovováha arušea D, D se azývají kocetrace erovovážých osičů. obvykle latí D = D DW kt D D ex 0 0 i

Rekombiace erovovážých osičů dd dt rec D τ doba života osičů (erovovážých) zářivá rekombiace r C r N Augerova rekombiace A A C N A C Au D D Rekombiace omocí lokálích ceter t C N t t Výsledá doba života osičů r A t

DIFÚZE A DRIFT NEROVNOVÁŽNÝCH NOSIČŮ Pokud v olovodiči existuje gradiet kocetrace osičů, dochází k difúzi S difúzím tokem ábojů je sojea hustota roudu Difúzí koeficiety Pokud zároveň ůsobí el. ole, dochází rovež k driftu (ohybu vlivem el. ole) erovovážých osičů. Celkový roud je součtem roudu difúzího a driftového. Celková hustota roudu

ROVNICE KONTINUITY Změy kocetrace osičů - vlivem difúze a driftu - vlivem geerace a rekombiace Časová změa kocetrace osičů je odle II.Fickova zákoa (o dolěí o čley vyjadřující geeraci a rekombiaci) dáa vztahy V jedorozměrém říadě (ro G = 0) Po zjedodušeí (aroximace) iou aroximací je rovice ábojové bilace, která v itegrálí formě vyjadruje časovou zmeu celkového áboje erovovážých osičů ve vyšetřovaé oblasti

POLOVODIČE S NEHOMOGENNÍ DOTACÍ Poloha Fermiho eergie W F v zakázaém ásu závisí a kocetraci říměsí estliže se měí kocetrace říměsí s rostorovou souřadicí, měí se rověž oteciálí eergie volých osičů áboje U olovodiče tyu P Vitří elektrické ole vziká rověž ři orušeí elektroeutrality Pokud existuje vitří elektrické ole, mohou astat odchylky od Ohmova zákoa

VLASTNOSTI PŘECHODU PN Na řechodu PN vziká eerg. bariéra eudif U diff kt l 0 0 e i Pokud je a oblast tyu N řiložeo záoré aětí, eergetická bariéra se síží a hodotu e(udif U) V tyu P a = P0 + D V tyu N a = N0 + D x D( x) D( 0) ex L hustota roudu děr v tyu N hustota roudu elektroů v tyu P eu D( 0) P0 ex kt eu D( 0) N0 ex kt D D eu eu i e ex 0 ex L P0 L N0 kt kt ed ed d( D) d d( D) d x 0 x0 Platí ro ízkou úroveň ijekce

Shockleyho aroximace eu 0ex kt < <, roste s úroví ijekce V říadě U 0 je řechod PN olarizová roustě a roudová hustota rychle roste s rostoucím aětím. e-li U >> kt/e (kt/e 6 mv ři T = 300 K), je ex(eu/kt) >>, hustotu roudu lze vyjádřit eu 0 ex kt V říadě závěré olarizace U < 0; okud U >> kt/e, je ex(eu/kt) << a hustota roudu je 0 i e D L 0 D L 0

Nelze-li tloušťku d oblasti rostorového áboje zaedbat, je třeba uvažovat geeraci árů elektro -díra v této oblasti. Rychlost geerace osičů, G i sc V oblasti rostorového áboje je tak geerová roud o hustotě Hustotu geeračě-rekombiačího roudu gr lze aroximovat vztahem. gr eid ( U) eu ex sc kt Geeračě-rekombiačí roud je tvoře majoritími osiči Celková hustota roudu řechodem PN je ak gr e d 0 Gdx D D eu eid( U ) eu i e ex ex L 0 L 0 kt sc kt

Závěrá charakteristika Pro U R << U BR Shockley R i e D L 0 D L 0 0 Reálá chrakteristika R0 D D ( U ) e i L L 0 0 eid( U ) sc Pro U R U BR estliže závěré aětí výrazě vzroste, v oblasti rostorového áboje dochází k laviovému jevu R( UR ) M R0 Multilikačí čiitel M U U R BR 3 < < 6