Технические разделы

Расчет необходимых электрофизических характеристик полупроводниковой структуры

Рисунок 2 - Вольт-амперная характеристика р-n-перехода

) Величину дифференциального сопротивления р-n-перехода можно рассчитать по формуле (10):

Задание №3

p-n-переход используется в качестве переменного резистора в аттенюаторе, схема которого показана на рисунке 3.

Рисунок 3 - Аттенюатор

Исходные данные:

Сопротивление ;

Ток ;

Концентрация носителей ;

Обратное напряжение смещения .

1) Вычислить величину дифференциального сопротивления диода как функцию I. Смещение на диоде задается источником постоянного тока I, а связь между сигналами осуществляется через конденсатор емкостьюС, реактивное сопротивление которого пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением резистораR.

) Вычислите и постройте зависимость ослабления сигнала по напряжению в децибелах [20 lg(Uвых/Uвх)] от величины тока I. Ток насыщения можно взять равным I0 =1мкА.

) Вычислите емкость и толщину обедненного слоя при обратном напряжении смещения Uобр, если изменение плотности заряда по обе стороны резкого p-n-перехода представляет собой ступенчатую функцию, т.е. Na>Nd.

Принять εs=16, А=10-6 м2.

Решение:

) Дифференциальное сопротивление диода как функция Iiизменяется в следующих пределах:

2) Зависимость ослабления сигнала по напряжению от величины тока I можно рассмотреть в виде таблицы 1 и графика (рисунок. 4).

Таблица 2 - Зависимость ослабления сигнала по напряжению от тока

I, мА

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

20lg(Uвых/Uвх)

21,5

15,5

11,9

9,4

7,5

5,9

4,6

3,4

2,4

1,5

Рисунок 4 - График зависимости ослабления сигнала по напряжению от величины тока

) Находим величину барьерной емкости по формуле (11), а толщину обедненного слоя по формуле (12). Для начала найдем φ0 по формуле (5):

По формуле (13):

4) Энергетическая диаграмма р-n-перехода при наличии обратного напряжения:

Рисунок 5 - Энергетическая диаграмма р-n-перехода при наличии обратного напряжения

Задание №3

Исходные данные:

Величина максимального электрического поля в переходе ;

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Еще статьи по технике и технологиям

Усилитель вертикального отклонения
По техническому заданию требуется рассчитать усилитель вертикального отклонения осциллографа, нагрузкой которого являются пластины вертикального отклонения электронно-лучевых трубок. При заданных значениях емкости пластин, выхо ...

Расчет электрофизических характеристик структуры метал-диэлектрик-полупроводник
Основной задачей курсовой работы по дисциплине «Физика полупроводников и диэлектриков» является выяснение физической сущности явлений и процессов, лежащих в основе работы различных полупроводниковых структур и дискретных полупроводнико ...

© 2020 | www.techexpose.ru