Prezentacja programu...
59
Transcript of Prezentacja programu...
Semiconductor Półprzewodnik
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 3
Si Si
Si Si
Si Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 4
- En
ergy
Valence Band
Conduction Band
Forbidden Band -
Ener
gy
Valence Band
Conduction Band - En
ergy
Valence Band
Conduction Band
Forbidden Band > 2eV
Si Si
Si Si
Si Si
Si
Si
Si Valence band
Conduction band
Si Si
Si Si
Si Si
Si
Si
Si Valence Band
Conduction Band
Si Si
P Si
Si Si
Si
Si
Si
+
Valence Band
Conduction Band
+ Fermi level
Si Si
B Si
Si Si
Si
Si
Si Valence Band
Conduction Band -
0 0,5 1 fn
W Wc
WF Wv
2kT
Wexp
T
TBn
g2
3
0
i
0 0,5 1 fn
N-type
0 0,5 1 fn
W Wc
WF Wv
P-type
kT
qnn Fi
exp
kT
qnp Fi
exp
W Wc
WF Wv
+ + + + + + + + + + + + +
p
+ -
+
+ +
+
+
+
-
-
E
+
+
𝐽𝑝 = 𝑞𝑝µ𝑝𝐸
𝐽𝑛 = 𝑞𝑛µ𝑛𝐸
𝜗~𝐸 → 𝜗 = 𝜇𝐸
p
+
+
+ + +
+ +
+
𝐽𝑝 = 𝑞𝐷𝑝𝑑𝑝
𝑑𝑥
𝐽𝑛 = 𝑞𝐷𝑛𝑑𝑛
𝑑𝑥
+
+
+
𝐷
𝜇=𝑘𝑇
𝑞
𝑘𝑇
𝑞= 26 mV at 300 K
Diode Dioda
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 16
P N
dJJ
- B +
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 17
P N
uJJ
- B +
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 18
P N
Diffusion Jnd
Diffusion Jpd
Drift Jpu
Drift Jnu
ud JJJ
- B +
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 19
P N
E
U > 0
+ - E
Diffusion Jnd
Diffusion Jpd
Drift Jpu
Drift Jnu
𝑱 = 𝑱𝒔 ∙ 𝒆𝑼𝝋𝑻
−𝟏
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 20
P N
E
U > 0
- + E
Drift Jpu
Drift Jnu
W Wc
WF Wv
+ + + + + + + + + + + + +
- +
Foward bias P-N junction
+ + + + + + + + + + + + +
- +
- + U
+ + + + + + + + + + + + +
- +
+ - U
+ + + + + + + + + + + + +
++ -- U
U
I
Metal Oxide Oxide
N type silicon
P type
Metal N type silicon Oxide
N type silicon P type Metal
Rectifier Prostownik
U
I
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 31
+ -
C U
R1 R2
tLH tHL
UC
UC
t
C, R
Rectifier
Zener diode
Dioda Zenera
- +
Zener diode
I
U
+ + + + + + + + + + + + +
++ -- U
Optoelectronic
Elements
Elementy optoelektroniczne
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 40
En hn En-1
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 41
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 42
Fotodiode
Fotodioda
+ + + + + + + + + + + + +
+ - U
Photodiode
I = I(U) + I(photo)
I
U
(Light Emitting Diode)
LED
+ + + + + + + + + + + + +
- + U
LED
I
U
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm
= c/n = c*h/E = 1105 nm
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm
E = hn = hc/ = 1,77 eV
E = hn = hc/ = 3,09 eV
Laser
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 52
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 53
Bipolar
transistor
Tranzystor
bipolarny
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 56
P N P B C
E
N P N B C
E
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 57
Marciniak
Thyristor
Tyrystor
27 stycznia 2014 Wojciech Kucewicz 59
P N P N
C
G
A
Wykłady http://home.agh.edu.pl/~zesmikro/wordpress/wp-content/uploads/2013_UE/
