ELEMENTY ELEKTRONICZNE

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ELEMENTY ELEKTRONICZNE"

Transkrypt

1 KEMI GÓRICZO-HUICZ IM. SISŁW SSZIC W KRKOWIE Wydział Informatyki, Elektroniki i elekomunikacji Katedra Elektroniki ELEMEY ELEKROICZE dr inż. Piotr ziurdzia aw. C-3, okój 413; tel , iotr.dziurdzia@agh.edu.l dr inż. Ireneusz Brzozowski aw. C-3, okój 51; tel , ireneusz.brzozowski@agh.edu.l ZŁĄCZE -n IO ZŁĄCZOW 1

2 IO LMPOW POWRÓ O PRZESZŁOŚCI ;) anoda katoda żarnik 3 IO LMPOW - ZIŁIE IO ZWÓR EOKIERUKOWY jest rąd nie ma rądu 4

3 IO LMPOW vs. PÓŁRZEWOIKOW lamowa ioda lamowa tylko wady: duża, szklana, żarzenie, duże naięcia, nie da się miniaturyzować ółrzewodnikowa ioda ółrzewodnikowa zalety: mała, duży zakres naięć i rądów, da się scalać (miniaturyzować), odorna na wstrząsy 5 Kilka ytań: Z czego zrobić diodę ółrzewodnikową? akie ółrzewodniki? Co to jest złącze -n? ak owstaje złącze -n? 6 3

4 ZŁĄCZE -n - części składowe P jon domieszki akcetorowej, jon domieszki donorowej, elektron, dziura nośnik mniejszościowy nośnik większościowy 7 ZŁĄCZE -n łączenie części Ekseryment myślowy: ołączenie ółrzewodników z n P E (ole elektryczne) Rekombinacja dziur i elektronów w strefie granicznej warstwa zaorowa (obszar zubożony) Ładunek rzestrzenny bariera otencjału B (naięcie dyfuzyjne) 8 4

5 ZŁĄCZE -n RÓWOWG ERMOYMICZ P E (ole elektryczne) d nd nu u warstwa zaorowa d - u = 0, nd - nu = 0 9 ZŁĄCZE -n RÓWOWG ERMOYMICZ W warunkach równowagi termodynamicznej rądy dyfuzyjne nośników większościowych znoszą się z rądami unoszenia nośników mniejszościowych d - u = 0, nd - nu =

6 ZŁĄCZE -n POLRYZC ZPOROW P B + U nu u warstwa zaorowa + U 11 ZŁĄCZE -n POLRYZC ZPOROW Zwiększona bariera otencjału ( B +U) owoduje całkowity zanik rądów dyfuzyjnych nośników większościowych. Pozostają niezależne od naięcia rądy unoszenia nośników mniejszościowych 1 6

7 ZŁĄCZE -n POLRYZC PRZEWOZĄC P B - U d nu u nd warstwa zaorowa + U 13 ZŁĄCZE -n POLRYZC PRZEWOZĄC Zmniejszona bariera otencjału ( B -U) owoduje rzeływ dużych rądów dyfuzyjnych nośników większościowych i małych rądów unoszenia nośników mniejszościowych 14 7

8 ZŁĄCZE -n Charakterystyka rądowo-naięciowa (I-U) Ei 014 r. P&IB 15 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ IO IEL zawór elektroniczny I U 16 8

9 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ ierwsze odejście la kierunku zaorowego łynie stały rąd związany z unoszeniem nośników mniejszościowych ( u ) o wartości niezależnej od naięcia x I [] U [V] CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ la kierunku rzewodzenia ze statystyki Maxwella-Boltzmanna wiadomo, że rawdoodobieństwo rzejścia cząstki onad barierą energetyczną jest: f(w) = ex(-w/k) bariera energetyczna dla dyfundujących nośników większościowych (energia ola elektrycznego): W=q( B -U) Zatem rzy U=0 d ae d = u d ierwsze odejście q( B U ) k u ae qb k d gęstość rądu dyfuzyjnego a wsółczynnik roorcjonalności a u e qb k 18 9

10 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ la kierunku rzewodzenia c.d. o odstawieniu: i ostatecznie: ierwsze odejście qb k amiętając, że: = d u mamy: d d u u e e qu k e q( B U ) qb qb qu) k ue k U ue k q U ue u otencjał elektrotermiczny (oznaczany też jako U ) ostatecznie: u e U 1 Równanie Shockleya htt:// /tutorials/ioneers/shockley.html 19 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ I[] ierwsze odejście u e U 1 rzy u = U [V] 0 10

11 energia dziury energia elektronu ZŁĄCZE -n: CHRKERYSYK I=f(U) POSUMOWIE Równanie Shockleya I I S e U 1 I S rąd nasycenia nośników mniejszościowych htt:// on/tutorials/ioneers/shockley.html I [] Charakterystyka rądowo-naięciowa złącza -n (wg równania Shockleya ierwsze odejście) x U [V] [] rzy I S = 1 1 Energetyczny model asmowy złącza P Brak olaryzacji U=0 nd E C nu q B E i E C E F E F E V E i u d E V 11

12 Energetyczny model asmowy złącza POLRYZC ZPOROW P U<0 E C nu q( B +U) E F E V qu E C E F u Zwiększona bariera otencjału ( B +U) owoduje całkowity zanik rądów dyfuzyjnych nośników większościowych. ozostają niezależne od naięcia rądy unoszenia nośników mniejszościowych E V 3 Energetyczny model asmowy złącza POLRYZC PRZEWOZĄC P U>0 nd E C E F q( B -U) nu qu E C E F E V u d E V Zmniejszona bariera otencjału ( B -U) owoduje rzeływ dużych rądów dyfuzyjnych nośników większościowych i małych rądów unoszenia nośników mniejszościowych 4 1

13 IO ZŁĄCZOW budowa: O to złącze -n odowiednio uformowane i zamknięte w obudowie z wyrowadzeniami -baza n-baza KO symbol: złącze -n (metalurgiczne, technologiczne) Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne dioda złączowa 5 IO W OBWOZIE PRĄU SŁEGO PRZYKŁ ane: E=3V, R=10k, I S =0,1, =300K, idealna dioda Szukane: I =? U =? z dokładnością rzynajmniej 1% I E U U R R Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne dioda złączowa 6 13

14 IO W OBWOZIE PRĄU SŁEGO ROZWIĄZIE Zaisujemy równanie dla oczka: Prąd diody oisuje równanie Shockleya: Podstawiamy otrzymując rąd I : Ostatecznie wyliczamy: I E U U R R Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne dioda złączowa 7 IO W OBWOZIE PRĄU SŁEGO ROZWIĄZIE I S =0,1, =300K, idealna dioda I x E U U R ane: E=3V, R=10k I max = E/R = 3V/10k = 0,3m (tj. gdy U = 0) U max = E (gdy I = 0) PUK PRCY PROS PRCY (unkt na ch-ce określający naięcie na diodzie i rąd rzez nią łynący) R Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne dioda złączowa 8 14

15 Własności złącza y złącza ma wływ na jego własności Istotny jest sosób owstawania złącza ak owstaje złącze? 9 ak owstaje złącze? Złącze dyfuzyjne dyfuzja ierwiastka donorowego lub akcetorowego yfuzja boru rzez okno w tlenku krzemu ZŁĄCZE LIIOWE Rozkład koncentracji domieszki akcetorowej dla dyfuzji ze źródła o nieograniczonej wydajności ( x) ( x) a d ax 30 15

16 ak owstaje złącze? Złącze imlantowane bombardowanie kryształu Si jonami domieszek rozędzonymi do dużej energii (setki kev) Rozkład domieszki akcetorowej wrowadzonej do ółrzewodnika metodą wielokrotnej imlantacji ZŁĄCZE SKOKOWE 31 ak owstaje złącze? Złącze eitaksjalne nanoszenie warstwy eitaksjalnej ółrzewodnika z atmosfery wzbogaconej o ierwiastki domieszek Rozkład koncentracji domieszek dla rzykładowego złącza skokowego otrzymanego metodą eitaksjalną ZŁĄCZE SKOKOWE Rysunek zaczernięto z S. Kuta Elementy i układy elektroniczne, GH

17 rozkład gęstości ładunku rozkład koncentracji domieszek ZŁĄCZE SKOKOWE i LIIOWE koncentracja domieszki akcetorowej koncentracja domieszki donorowej Rozkład koncentracji domieszek w złączu skokowym Rozkład koncentracji domieszek w złączu liniowym Efektywny rozkład koncentracji domieszek decydujący o tyie ółrzewodnika Rysunki zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W ZŁĄCZE SKOKOWE POZIOM OMIESZKOWI n==n i skokowe symetryczne skokowe niesymetryczne skokowe silnie niesymetryczne Rysunki zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W

18 WRSW ZUBOŻO OPIS LIYCZY P E złącze skokowe symetryczne Rozkład ola elektrycznego E(x), otencjału (x) i szerokość warstwy zubożonej można znaleźć z równania Poissona: d ( x) S rzenikalność elektryczna d x bezwzględna ółrzewodnika s Gęstość ładunku rzestrzennego w warstwie zubożonej : ( x) q ( x) q dla obszaru akcetorowego dla obszaru donorowego Całkując równanie Poissona i amiętając, że natężenie ola elektrycznego E=d/dx otrzymujemy: 1 E ( x) dx S Złącze -n, jako całość, zachowuje obojętność elektryczną - warstwa diolowa o równych ładunkach dodatnim i ujemnym (q l + q l n =0). Zatem nie ma ola elektrycznego oza warstwą zubożoną (E=0 dla x l i x l n). Przy tych warunkach i stałych gęstościach ładunków w oszczególnych obszarach i zwrocie E w lewo oraz wybranym układzie wsółrzędnych rozwiązaniem całki jest: q q E E( x) ( x l ), E ( x) ( x ln) w obszarze akcetorowym, E w obszarze donorowym S S 35 WRSW ZUBOŻO OPIS LIYCZY Pole elektryczne zachowuje ciągłość rzy rzejściu między obszarami akcetorowym i donorowym: E (0)=E (0). Ponadto w tym unkcie rzyjmuje maksymalną wartość: q l q ln Emax S S Rozkład otencjału (x) można obliczyć całkując ole elektryczne E(x) w granicach od l do l n (rys. oniżej). atomiast różnica otencjałów to otencjał barierowy B (naięcie dyfuzyjne): 1 B E max l d ld l ln l d szerokość warstwy zubożonej Rysunki zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W

19 WRSW ZUBOŻO OPIS LIYCZY Szerokość warstwy zubożonej l d, korzystając z owyższych równań i dźwigni ( l = l n ), można rzedstawić jako: B s ( ) B ld Emax q Korzystając z faktu, że złącze znajduje się w stanie równowagi termodynamicznej (rąd unoszenia znosi się z rądem dyfuzji u = d ) można wyznaczyć wartość otencjału barierowego. a rzykład dla dziur: d q q E dx d korzystając z równania Einsteina (k/q=/µ) oraz ( =k/q) można zaisać: Edx n ln d Całkując o koncentracji dziur i rozmiarze warstwy zubożonej: Edx B l otrzymujemy: ln( n) B lub dla elektronów: ln( n n) B Uwzględniając n n i oraz n= n i otrzymujemy: n n koncentracja elektronów w (nośniki większościowe), n koncentracja dziur w P (nośniki większościowe) n ln( B n i ) 37 rzykład Oblicz wartość naięcia dyfuzyjnego w złączu -n krzemowym jeśli koncentracje i wynoszą: 10 m -3. ln( B n i ) k q otencjał elektrotermiczny (oznaczany też jako U ) iech temeratura =300K wiadomo, że dla krzemu n i =1, m -3, k = 1, /K, q=1, C Zatem: =5,9mV, oraz B =694mV Oblicz szerokość warstwy zubożonej. Wiadomo, że dla krzemu s =18, F/m Zatem: l d =49nm l d s ( ) B q 38 19

20 obliczanie złącza Odowiedź: htt:// 39 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ OŚIKI i PRĄY w PRZEWOZĄCYM ZŁĄCZU -n Mały oziom wstrzykiwania: ' nn wstrzykiwanie dziur do n' wstrzykiwanie elektronów do P Model zjawisk w złączu -n racującym w kierunku rzewodzenia admiarowe nośniki mniejszościowe w P n (elektrony, które rzeszły z ) admiarowe nośniki mniejszościowe w - n (dziury, które rzeszły z P) Prąd nadmiarowych nośników mniejszościowych w (dziury, które rzeszły z P) Prąd nadmiarowych nośników mniejszościowych w P (elektrony, które rzeszły z ) Rysunek zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W

21 gęstości ładunku elektrycznego natężenia ola elektrycznego otencjału CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ Całkowity rąd (dla uroszczenia ominięto warstwę zubożoną oś x ): dn x' 0 d x' 0 tylko składowe dyfuzyjne: dn dn qn dx' x' 0 dla elektronów dn d q dx' dla dziur x' 0 Koncentracja nośników rzy wstrzykiwaniu rzez obszar zubożony: n n n' (0)ex( x / Ln ), n n0 ostatecznie: nn q Ln dioda dyfuzyjna I I S 0 n L ' (0)ex( x / L ) 0 n U ( e 1) nn I S q Ln 0 n L n0 ( e U 1) s gęstość rądu nasycenia n0 n 0, n0 koncentracje nośników mniejszościowych w stanie równowagi termodynamicznej, n' (0), ' n (0) koncentracje nośników mniejszościowych nadmiarowych dla x=0 rąd I S = S, gdzie: to ole owierzchni rzekroju złącza L n droga dyfuzyjna elektronów, L droga dyfuzyjna dziur 41 WRSW ZUBOŻO - odsumowanie ZŁĄCZE SKOKOWE SYMERYCZE rozkłady: P q -q E U = 0 + -l x _ 0 l n E -l 0 l n x Gęstość ładunku rzestrzennego w warstwie zubożonej : ( x) q dla obszaru akcetorowego ( x) q dla obszaru donorowego Maksymalne natężenie ola elektrycznego: E max q l n Potencjał barierowy (naięcie dyfuzyjne): ln( B S q l S n i ) E max B x -l 0 l n Szerokość warstwy zubożonej bez olaryzacji (U = 0): B s ( ) B ld E q max w rzyadku olaryzacji zewnętrznej (U 0) szerokość warstwy zubożonej: s ( )( B U) ld q 4 1

22 gęstości ładunku elektrycznego natężenia ola elektrycznego gęstości ładunku elektrycznego natężenia ola elektrycznego otencjału otencjału WRSW ZUBOŻO - odsumowanie ZŁĄCZE SKOKOWE IESYMERYCZE ( + -n) P + U = 0 rozkłady: q -q + -l x _ 0 l n E Szerokość warstwy zubożonej bez olaryzacji (U = 0): l d s ( ) B q można urościć dla niesymetrycznego złącza: E -l 0 l n x l d sb q dla złącza + -n ( >> ) E max l d sb q dla złącza -n + ( >> ) B x -l 0 l n 43 WRSW ZUBOŻO - odsumowanie ZŁĄCZE LIIOWE SYMERYCZE P U = 0 Wyadkowy rozkład koncentracji domieszek = - rozkłady: można aroksymować linią rostą: a d / dx E -l x _ E + 0 l n -l 0 l n x Zakładając gęstość ładunku rzestrzennego w warstwie zubożonej: daje: oraz: qax B Emax 1,5 l rozwiązanie równania Poissona d 1 l 3 sb d qa Potencjał barierowy (naięcie dyfuzyjne): E max n ln( a l l B i n ) B uwzględniając liniowość i obojętność elektryczną złącza ( l ln ld / ) mamy ostatecznie: x -l 0 l n B ln( ald ni ) 44

23 Baza i emiter złącza W rzyadku złącza niesymetrycznego: baza złącza warstwa słabiej domieszkowana emiter złącza warstwa silniej domieszkowana laczego takie nazwy? P + x j l B >> Złącze z krótką bazą: l B <L n Czy to ma wływ na własności? 45 ZŁĄCZE -n uściślanie ch-ki I-U Ei 014 r. P&IB 46 3

24 PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE Szybkość generacji nośników nie jest równa szybkości rekombinacji: G R ie obowiązuje rawo działania mas: n n i Obojętność elektryczna może być zaburzona q( n0) 0 0 Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 47 PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE GEERC i REKOMBIC GEERC rzejście elektronu z asma walencyjnego od rzewodnictwa REKOMBIC rzejście owrotne elektronu z asma rzewodnictwa do walencyjnego Rekombinacja bezośrednia Rekombinacja ośrednia: rzejście rzez stany kwantowe w rzerwie energetycznej wynikające z defektów sieci krystalicznej lub atomów innych domieszek (złoto) centra generacyjnorekombinacyjne Rekombinacja owierzchniowa: rzejście rzez stany kwantowe w rzerwie energetycznej odowiadające stanom owierzchniowym koniec kryształu (załamanie eriodyczności struktury krystalicznej) Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 48 4

25 PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE GEERC i REKOMBIC owrót do stanu równowagi Stan ustalony: wyadkowa szybkość rocesów rekombinacyjno-generacyjnych: V R G R Cn, G Cn C wsółczynnik rekombinacji RG V Zakłócenie równowagi: V RG C( n0 ' 0n' n' ') rzy: n n n, dla małego oziomu zakłócenia (wstrzykiwania) mamy: więc: V RG C( n0 0) n' lub inaczej: th, th i RG C( n n i ) 1 C( n 0 0 ) n' V RG dla : 1 dla P: C Szybkość jest roorcjonalna do ilości nośników 0 ' 0 ' n' n Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 49 1 C 0 - czas życia nośników nadmiarowych to średni czas ich istnienia w ółrzewodniku (zanim zrekombinują) 0 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ UŚCIŚLIE GEERC i REKOMBIC w WRSWIE ZUBOŻOE la kierunku zaorowego w skutek generacji w warstwie zubożonej wzrasta liczba nośników mniejszościowych unoszonych rzez ole elektryczne warstwy, rośnie rąd w kierunku zaorowym Gęstość rądu generacyjnego: o odstawieniu: g g qgl 1 ni s ( )( B U) q q Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 50 d G - szybkość generacji, l d szer. warstwy zubożonej l d G n i dla złącza niesymetrycznego + -n: gęstość rądu nasycenia: S qni 1 s a : g s ( B U) n q i lub: g S l n L d i s ( )( B U) q 1 / L P droga dyfuzyjna 5

26 Ch-ka rądowo-naięciowa złącza UŚCIŚLIE GEERC i REKOMBIC w WRSWIE ZUBOŻOE la kierunku zaorowego g S l n L d i Wływ koncentracji samoistnej: E g to n i to g / S Eg k ni C V e la Ge można zaniedbać g (mały udział w całkowitym rądzie rewersyjnym złącza) Porównanie ch-k rądowo-naięciowych dla kierunku zaorowego la Si i Gas IE można zaniedbywać g Im większa E g tym mniejsza n i i większy udział g, którego IE można zaniedbywać Rysunek zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W 1979 Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 51 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ UŚCIŚLIE GEERC i REKOMBIC w WRSWIE ZUBOŻOE la kierunku rzewodzenia część nośników większościowych dyfundujących rzez warstwę zubożoną ulega rekombinacji, maleje rąd w kierunku rzewodzenia Gęstość rądu rekombinacyjnego: r qrl d 1 ni o ostawieniu: r q ld ex( U ) orównanie: rzy: r d 1 n i ld ex( U L R - szybkość rekombinacji, R 0 - szybkość rekombinacji rzy U=0, l d szerokość warstwy zubożonej ) Rysunek zaczernięto z W. Marciniak Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone, W 1979 R n n n ex( U ) ni R ex( U ) Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 5 0 i i Porównanie ch-k rądowo-naięciowych dla kierunku rzewodzenia n 6

27 PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE WSRZYKIWIE (IIEKC), WYCIĄGIE (EKSRKC) WSRZYKIWIE dostarczanie nośników do obszaru ółrzewodnika: n n i WYCIĄGIE usuwanie nośników z obszaru ółrzewodnika: n n i KOCERCE OŚIKÓW: n n n', 0 0 ' koncentracje nośników w stanie równowagi termodynamicznej koncentracje dodatkowych nośników - nadmiarowych Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 53 PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE IIEKC, POZIOM ZBURZEI RÓWOWGI Mały oziom wstrzykiwania: ' n wstrzykiwanie dziur do n' małe zakłócenie obojętności elektrycznej: uży oziom iniekcji: ' n n' n n wstrzykiwanie elektronów do P n' ' stan quasi-obojętny wewnętrzne ole elektryczne duży oziom iniekcji to na zewnątrz duże rądy Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 54 7

28 ' ' PÓŁPRZEWOIK W SIE IERÓWOWGI ERMOYMICZE KOCERC OŚIKÓW rzy USLOYM POZIOMIE WSRZYKIWI LUB WYCIĄGI wstrzykiwanie n n n ( x) n (0) t 1 0,5 1 0,37 e roga dyfuzyjna mówi o zasięgu wstrzykiwanych nośników 0 L P1 L P Zmiana koncentracji nośników jest efektem dyfuzji: x w stanie ustalonym i rzy uwzględnieniu rekombinacji mamy: n n n0 x X Rozwiązanie rzy warunkach brzegowych: n 0) const, n( ) dla wstrzykiwania: nalogicznie dla wyciągania: ' ' ' ' n( x) n(0) ex( x / L ) n( x) n( )(1 ex( x / L)) L - droga dyfuzyjna ( n0 Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - fizyka ółrzewodników 55 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ UŚCIŚLIE Koncentracja nośników mniejszościowych nadmiarowych staje się orównywalna lub większa niż koncentracja domieszek w bazie złącza (n. dla + -n jest: n ). W efekcie rośnie też koncentracja nośników większościowych modulacja konduktywności w obszarze bazy. Ponadto ojawia się ole elektryczne od ładunku wstrzykniętych nośników. Ostatecznie gęstość rądu: UŻY POZIOM IIEKCI ~ ex( U ) Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 56 8

29 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ UŚCIŚLIE REZYSC SZEREOW Ze wzrostem wartości rądu coraz większy wływ ma rezystancja obszarów ółrzewodnika nie będąca w bezośrednim sąsiedztwie złącza rezystancja szeregowa (R S ) zatem: U U I R S naięcie na diodzie naięcie na złączu Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 57 CHRKERYSYK I=f(U) ZŁĄCZ złącze rzeczywiste (dioda) Ćwiczenie lab. nr 1 lgi lgi I = 0m 1/n 1000 R S = 1,3 U = 6mV lgi KP0 lgi GR0 1/n 1/n rąd diody I [u] lgi u /U 1 u U Zakresy rądu diody: 1 - małych rądów, - rekombinacyjny, 3 - dyfuzyjny, 4 - rądów unoszenia i 5 - omowy 0,1 0,01 zakres dyfuzyjny naięcie U [mv] i I GR0 e u irs U u 1 I 0 e irs U I 0 rąd nasycenia nośników mniejszościowych (I S ) Ei 014 r. P&IB Elementy elektroniczne - złącze -n 58 9

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE AKAEMIA GÓRICZO-HUTICZA IM. STAISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji Katedra Elektroniki ELEMETY ELEKTROICZE dr inż. Piotr ziurdzia aw. C-3, okój 413; tel. 617-7-0,

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji Katedra Elektroniki ELEMENTY ELEKTRONICZNE dr inż. Piotr Dziurdzia aw. C-3, okój 413; tel.

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki Teoria złącza PN. Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wprowadzenie

Półprzewodniki Teoria złącza PN. Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wprowadzenie Półrzewodniki Teoria złącza PN Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wrowadzenie Budowa atomu: a) model starożytny b) model J.J. Thomsona c) model E. Rutherforda d) model N. Bohra e) wynikająca

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,

Bardziej szczegółowo

Wykład V Złącze P-N 1

Wykład V Złącze P-N 1 Wykład V Złącze PN 1 Złącze pn skokowe i liniowe N D N A N D N A p n p n zjonizowane akceptory + zjonizowane donory x + x Obszar zubożony Obszar zubożony skokowe liniowe 2 Złącze pn skokowe N D N A p n

Bardziej szczegółowo

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r.

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r. Fizyka i technologia złącza P Adam Drózd 25.04.2006r. O czym będę mówił: Półprzewodnik definicja, model wiązań walencyjnych i model pasmowy, samoistny i niesamoistny, domieszki donorowe i akceptorowe,

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n Repeta z wykładu nr 5 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Przyrządy półprzewodnikowe część 2

Przyrządy półprzewodnikowe część 2 Przyrządy półprzewodnikowe część 2 Prof. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 110 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA

Bardziej szczegółowo

Fizyka Ciała Stałego

Fizyka Ciała Stałego Fizyka Ciała Stałego c β γ α b a Kryształy.. A Cl - Na + Cl - A A A Na + Cl - Na + F - F - H - A A Cl - Na + Cl - A argon krystaliczny (siły Van der Waalsa) chlorek sodu (wiązanie jonowe) Wiązanie wodorowe

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 5 TRANZYSTORY BIPOLARNE

WYKŁAD 5 TRANZYSTORY BIPOLARNE 43 KŁAD 5 TRANZYSTORY IPOLARN Tranzystor biolarny to odowiednie ołączenie dwu złącz n : n n n W rzeczywistości budowa tranzystora znacznie różni się od schematu okazanego owyżej : (PRZYKŁAD TRANZYSTORA

Bardziej szczegółowo

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącza p-n, zastosowania Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącze p-n, polaryzacja złącza, prąd dyfuzyjny (rekombinacyjny) Elektrony z obszaru n na złączu dyfundują

Bardziej szczegółowo

3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA

3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA 3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA Złącze p-n jest to obszar półprzewodnika monokrystalicznego utworzony przez dwie graniczące ze sobą warstwy jedną typu p i drugą typu n. Na rysunku 3.1 przedstawiono uproszczony

Bardziej szczegółowo

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja

Bardziej szczegółowo

Równanie Shockley a. Potencjał wbudowany

Równanie Shockley a. Potencjał wbudowany Wykład VI Diody Równanie Shockley a Potencjał wbudowany 2 I-V i potencjał wbudowany Temperatura 77K a) Ge E g =0.7eV b) Si E g =1.14eV c) GaAs E g =1.5eV d) GaAsP E g =1.9eV qv 0 (0. 5 0. 7)E g 3 I-V i

Bardziej szczegółowo

ELEKTRONIKA ELM001551W

ELEKTRONIKA ELM001551W ELEKTRONIKA ELM001551W W4 Unoszenie Dyfuzja 2 Półprzewodnik w stanie nierównowagi termodynamicznej np n 2 i n = n0 + n' p = p0 + p ' Półprzewodnik w stanie nierównowagi termodynamicznej Generacja i rekombinacja

Bardziej szczegółowo

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 23 Półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Wykład IV. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe

Wykład IV. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe Wykład IV Półprzewodniki samoistne i domieszkowe Półprzewodniki (Si, Ge, GaAs) Konfiguracja elektronowa Si : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 = [Ne] 3s 2 3p 2 4 elektrony walencyjne Półprzewodnik samoistny Talent

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie

Bardziej szczegółowo

I. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA

I. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA 1 I. DIODA LKTROLUMINSCNCYJNA Cel ćwiczenia : Pomiar charakterystyk elektrycznych diod elektroluminescencyjnych. Zagadnienia: misja spontaniczna, złącze p-n, zasada działania diody elektroluminescencyjnej

Bardziej szczegółowo

TRANZYSTORY POLOWE WYK. 12 SMK Na pdstw. W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone

TRANZYSTORY POLOWE WYK. 12 SMK Na pdstw. W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone TRANZYSTORY POLOWE WYK. 1 SMK Na dstw. W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy ółrzewodnikowe i układy scalone Tranzystory, w których ma miejsce transort tylko jednego rodzaju nośników większościowych. Sterowanie

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE 014-04-9 AKAEMA ÓRNZO-HNZA M. ANŁAWA AZA W KRAKOWE Wydział nformatyki, Elektroniki i elekomunikacji Katedra Elektroniki EEMENY EEKRONZNE dr inż. Piotr ziurdzia aw. -3, okój 413; tel. 617-7-0, iotr.dziurdzia@agh.edu.l

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s złącza p n oraz m s Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków Unii

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n: dioda. Przewodnictwo półprzewodników. Dioda: element nieliniowy

Złącze p-n: dioda. Przewodnictwo półprzewodników. Dioda: element nieliniowy Złącze p-n: dioda Półprzewodniki Przewodnictwo półprzewodników Dioda Dioda: element nieliniowy Przewodnictwo kryształów Atomy dyskretne poziomy energetyczne (stany energetyczne); określone energie elektronów

Bardziej szczegółowo

Prawo Ohma. qnv. E ρ U I R U>0V. v u E +

Prawo Ohma. qnv. E ρ U I R U>0V. v u E + Prawo Ohma U>0V J v u J qnv u - E + J qne d J gęstość prądu [A/cm 2 ] n koncentracja elektronów [cm -3 ] ρ rezystywność [Ωcm] σ - przewodność [S/cm] E natężenie pola elektrycznego [V/cm] I prąd [A] R rezystancja

Bardziej szczegółowo

Część 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51

Część 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51 Część 3 Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51 Budowa przyrządów półprzewodnikowych Struktura składa się z warstw Warstwa

Bardziej szczegółowo

5. Tranzystor bipolarny

5. Tranzystor bipolarny 5. Tranzystor bipolarny Tranzystor jest to trójkońcówkowy element półprzewodnikowy zdolny do wzmacniania sygnałów prądu stałego i zmiennego. Każdy tranzystor jest zatem wzmacniaczem. Definicja wzmacniacza:

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik Repeta z wykładu nr 6 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 - kontakt omowy

Bardziej szczegółowo

Rys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b)

Rys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b) Ćwiczenie E11 UKŁADY PROSTOWNIKOWE Elementy półprzewodnikowe złączowe 1. Złącze p-n Złącze p-n nazywamy układ dwóch półprzewodników.jednego typu p w którym nośnikami większościowymi są dziury obdarzone

Bardziej szczegółowo

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy półprzewodnikowe mocy, zima 2015/16 20 Półprzewodniki Materiały, w których

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna Półprzewodniki samoistne Struktura krystaliczna Si a5.43 A GaAs a5.63 A ajczęściej: struktura diamentu i blendy cynkowej (ZnS) 1 Wiązania chemiczne Wiązania kowalencyjne i kowalencyjno-jonowe 0K wszystkie

Bardziej szczegółowo

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

Przyrządy i układy półprzewodnikowe Przyrządy i układy półprzewodnikowe Prof. dr hab. Ewa Popko ewa.popko@pwr.edu.pl www.if.pwr.wroc.pl/~popko p.231a A-1 Zawartość wykładu Wy1, Wy2 Wy3 Wy4 Wy5 Wy6 Wy7 Wy8 Wy9 Wy10 Wy11 Wy12 Wy13 Wy14 Wy15

Bardziej szczegółowo

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: Podstawy Elektroniki Prowadzący: Prof. dr hab. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 116 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl Program: wykład - 15h laboratorium

Bardziej szczegółowo

W książce tej przedstawiono:

W książce tej przedstawiono: Elektronika jest jednym z ważniejszych i zarazem najtrudniejszych przedmiotów wykładanych na studiach technicznych. Co istotne, dogłębne zrozumienie jej prawideł, jak również opanowanie pewnej wiedzy praktycznej,

Bardziej szczegółowo

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17) 152 Elektryczność 3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17) Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk tranzystora npn w układzie ze wspólnym emiterem W E. Zagadnienia do przygotowania: półprzewodniki,

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 4 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n.

Ćwiczenie nr 4 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i otoniki Politechniki Wrocławskiej TUDA DZENNE LABORATORUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNKOWYCH Ćwiczenie nr 4 Charakterystyki = f(u) złącza p-n.. Zagadnienia do samodzielnego

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Podstawy

Bardziej szczegółowo

Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka

Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka Zakład Inżynierii Materiałowej i Systemów Pomiarowych Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka LABORATORIUM INŻYNIERII

Bardziej szczegółowo

ELEKTRONIKA ELM001551W

ELEKTRONIKA ELM001551W ELEKTRONIKA ELM001551W Podstawy elektrotechniki i elektroniki Budowa materii fizyka półprzewodników Zakres: Sieć krystaliczna, Rodzaje wiązań chemicznych, Struktura pasmowa półprzewodników Rys historyczny

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ olitechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TW 2-618 Lublin, ul. adbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM IŻYIERII MATERIAŁOWEJ odstawy teoretyczne

Bardziej szczegółowo

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Zasada działania tranzystora bipolarnego Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Zasada działania tranzystora bipolarnego

Bardziej szczegółowo

Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN

Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wprowadzenie Budowa atomu: a) model starożytny b) model J.J. Thompsona c) model E. Rutherforda

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 4 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 2 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n.

Ćwiczenie nr 2 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i otoniki Opracował zespół: Marek Panek, Waldemar Oleszkiewicz, wona Zborowska-Lindert, Bogdan Paszkiewicz, Małgorzata Kramkowska, Beata Ściana, Zdzisław ynowiec, Bogusław

Bardziej szczegółowo

Podstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody

Podstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody Podstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody Wrocław 2010 Ciało stałe Ciało, którego cząstki (atomy, jony) tworzą trwały układ przestrzenny (sieć krystaliczną) w danych warunkach (tzw. normalnych).

Bardziej szczegółowo

Elektryczne własności ciał stałych

Elektryczne własności ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory (w temperaturze pokojowej) w praktyce - nie przewodzą prądu elektrycznego. Ich oporność jest b. duża. Np. diament ma oporność większą od miedzi 1024 razy Metale

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe Diody Dioda jest to przyrząd elektroniczny z dwiema elektrodami mający niesymetryczna charakterystykę prądu płynącego na wyjściu w funkcji napięcia na wejściu. Symbole graficzne diody, półprzewodnikowej

Bardziej szczegółowo

III. TRANZYSTOR BIPOLARNY

III. TRANZYSTOR BIPOLARNY 1. TRANZYSTOR BPOLARNY el ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego Zagadnienia: zasada działania tranzystora bipolarnego. 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z języka

Bardziej szczegółowo

Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne

Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Zadania elektroniki: Urządzenia elektroniczne

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa

Ćwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa Ćwiczenie 123 Ćwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa Cel ćwiczenia Poznanie własności warstwowych złącz półprzewodnikowych typu p-n. Wyznaczenie i analiza charakterystyk stałoprądowych dla różnych typów

Bardziej szczegółowo

Elementy przełącznikowe

Elementy przełącznikowe Elementy przełącznikowe Dwie główne grupy: - niesterowane (diody p-n lub Schottky ego), - sterowane (tranzystory lub tyrystory) Idealnie: stan ON zwarcie, stan OFF rozwarcie, przełączanie bez opóźnienia

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe

Bardziej szczegółowo

TEORIA TRANZYSTORÓW MOS. Charakterystyki statyczne

TEORIA TRANZYSTORÓW MOS. Charakterystyki statyczne TEORIA TRANZYSTORÓW MOS Charakterystyki statyczne n Aktywne podłoże, a napięcia polaryzacji złącz tranzystora wzbogacanego nmos Obszar odcięcia > t, = 0 < t Obszar liniowy (omowy) Kanał indukowany napięciem

Bardziej szczegółowo

Złożone struktury diod Schottky ego mocy

Złożone struktury diod Schottky ego mocy Złożone struktury diod Schottky ego mocy Diody JBS (Junction Barrier Schottky) złącze blokujące na powierzchni krzemu obniżenie krytycznego natężenia pola (Ubr 50 V) Diody MPS (Merged PINSchottky) struktura

Bardziej szczegółowo

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. 1 A. Fotodioda Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym w którym zachodzi

Bardziej szczegółowo

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH PODSTAWY TEORII PASMOWEJ Struktura pasm energetycznych Teoria wa Struktura wa stałych Półprzewodniki i ich rodzaje Półprzewodniki domieszkowane Rozkład Fermiego - Diraca Złącze p-n (dioda) Politechnika

Bardziej szczegółowo

PŁYN Y RZECZYWISTE Przepływy rzeczywiste różnią się od przepływów idealnych obecnością tarcia (lepkości): przepływy laminarne/warstwowe - różnią się

PŁYN Y RZECZYWISTE Przepływy rzeczywiste różnią się od przepływów idealnych obecnością tarcia (lepkości): przepływy laminarne/warstwowe - różnią się PŁYNY RZECZYWISTE Płyny rzeczywiste Przeływ laminarny Prawo tarcia Newtona Przeływ turbulentny Oór dynamiczny Prawdoodobieństwo hydrodynamiczne Liczba Reynoldsa Politechnika Oolska Oole University of Technology

Bardziej szczegółowo

elektryczne ciał stałych

elektryczne ciał stałych Wykład 23: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 08.06.2017 1 2 Własności elektryczne

Bardziej szczegółowo

Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza)

Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza) Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza) Laboratorium Elektroenergetyki 1 1. Cel i program ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest: zapoznanie się z budową diody półprzewodnikowej

Bardziej szczegółowo

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz Ciała stałe Podstawowe własności ciał stałych Struktura ciał stałych Przewodnictwo elektryczne teoria Drudego Poziomy energetyczne w krysztale: struktura pasmowa Metale: poziom Fermiego, potencjał kontaktowy

Bardziej szczegółowo

EL08s_w03: Diody półprzewodnikowe

EL08s_w03: Diody półprzewodnikowe EL08s_w03: Diody półprzewodnikowe Złącza p-n i m-s Dioda półprzewodnikowa ( Zastosowania diod ) 1 Złącze p-n 2 Rozkład domieszek w złączu a) skokowy b) stopniowy 3 Rozkłady przestrzenne w złączu: a) bez

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej TIA ZIENNE LAORATORIM PRZYRZĄÓW PÓŁPRZEWONIKOWYCH Ćwiczenie nr 8 adanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOFET I. Zagadnienia

Bardziej szczegółowo

Elementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne

Elementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne lementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne Wprowadzenie Złacze PN spolaryzowane zaporowo: P N U - + S S U SAT =0.1...0.2V U S q D p L p p n D n n L n p gdzie: D p,n współczynniki dyfuzji

Bardziej szczegółowo

Badanie diod półprzewodnikowych

Badanie diod półprzewodnikowych POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE Badanie diod półprzewodnikowych (E 7) Opracował: Dr inż. Włodzimierz OGULEWICZ

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM LKTRONIKI Ćwiczenie Parametry statyczne tranzystorów bipolarnych el ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych oraz metod identyfikacji

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych złączowych Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów polowych złączowych

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka Teoria pasmowa Anna Pietnoczka Opis struktury pasmowej we współrzędnych r, E Zmiana stanu elektronów przy zbliżeniu się atomów: (a) schemat energetyczny dla atomów sodu znajdujących się w odległościach

Bardziej szczegółowo

1 Źródła i detektory. V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED.

1 Źródła i detektory. V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED. 1 V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym

Bardziej szczegółowo

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Fizyka II, lato 2016 1 Własności elektryczne ciał stałych Komputery, kalkulatory, telefony komórkowe są elektronicznymi urządzeniami półprzewodnikowymi wykorzystującymi

Bardziej szczegółowo

elektryczne ciał stałych

elektryczne ciał stałych Wykład 22: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Własności elektryczne ciał

Bardziej szczegółowo

1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza

1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza Elementy półprzewodnikowe i układy scalone 1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza ELEKTRONKA Jakub Dawidziuk sobota,

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Podstawy

Bardziej szczegółowo

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone,

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, 1. Technologia wykonania złącza p-n W rzeczywistych złączach

Bardziej szczegółowo

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Fizyka II, lato 2011 1 Własności elektryczne ciał stałych Komputery, kalkulatory, telefony komórkowe są elektronicznymi urządzeniami półprzewodnikowymi wykorzystującymi

Bardziej szczegółowo

Układy nieliniowe - przypomnienie

Układy nieliniowe - przypomnienie Układy nieliniowe - przypomnienie Generacja-rekombinacja E γ Na bazie półprzewodników γ E (Si)= 1.14 ev g w.8, p.1 Domieszkowanie n (As): Większościowe elektrony pasmo przewodnictwa swobodne elektrony

Bardziej szczegółowo

elektryczne ciał stałych

elektryczne ciał stałych Wykład 23: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Własności elektryczne ciał

Bardziej szczegółowo

ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA

ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA wykład 2 PÓŁPRZEWODNIKI luty 2008 - Lublin krzem u ej n o z r o w t rze i p o ytk d u pł m rze k Od m ik ro pr oc es or ET F S MO p rzy rząd Od p iasku do Ten wykład O CZYM

Bardziej szczegółowo

i elementy z półprzewodników homogenicznych część II

i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Bardziej szczegółowo

Absorpcja związana z defektami kryształu

Absorpcja związana z defektami kryształu W rzeczywistych materiałach sieć krystaliczna nie jest idealna występują różnego rodzaju defekty. Podział najważniejszych defektów ze względu na właściwości optyczne: - inny atom w węźle sieci: C A atom

Bardziej szczegółowo

Base. Paul Sherz Practical Electronic for Inventors McGraw-Hill 2000

Base. Paul Sherz Practical Electronic for Inventors McGraw-Hill 2000 Złącze p-n Base Paul Sherz Practical Electronic for Inventors McGraw-Hill 2000 Dyfuzja aż do stanu równowagi 6n+3p+6D Dipol ładunku elektrycznego 6p+3n+6A Pole elektryczne Nadmiarowe nośniki mniejszościowe

Bardziej szczegółowo

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: Podstawy Elektroniki Prowadzący: Prof. dr hab. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 116 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl Program: wykład - 15h laboratorium

Bardziej szczegółowo

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE ĆWICZENIE 104 EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki prądowo napięciowej I(V) ogniwa słonecznego przed i po oświetleniu światłem widzialnym; prądu zwarcia, napięcia

Bardziej szczegółowo

np. dla elektronów w kryształach; V(x+d) = V(x), d - okres periodyczności = wielkość komórki elementarnej kryształu

np. dla elektronów w kryształach; V(x+d) = V(x), d - okres periodyczności = wielkość komórki elementarnej kryształu Potencjały eriodyczne n. dla elektronów w kryształach; V(x+d) V(x), d - okres eriodyczności wielkość komórki elementarnej kryształu rzyadek kryształu jednowymiarowego sieci z bazą gdy w komórce elementarnej

Bardziej szczegółowo

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: Podstawy Elektroniki Prowadzący: Prof. dr hab. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 116 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl Program: wykład - 15h laboratorium

Bardziej szczegółowo

IV. TRANZYSTOR POLOWY

IV. TRANZYSTOR POLOWY 1 IV. TRANZYSTOR POLOWY Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego. Zagadnienia: zasada działania tranzystora FET 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z

Bardziej szczegółowo

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI. 0. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI. 0.0. Podstawy hydrodynamiki. Podstawowe ojęcia z hydrostatyki Ciśnienie: F N = = Pa jednostka raktyczna (atmosfera fizyczna): S m Ciśnienie hydrostatyczne:

Bardziej szczegółowo

TRANZYSTORY BIPOLARNE SMK WYKŁAD

TRANZYSTORY BIPOLARNE SMK WYKŁAD TRAZYSTORY BPOLARE SMK WYKŁAD 9 a pdstw. W. Marciniak, WT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone 6. Zakresy pracy i układy włączania tranzystora bipolarnego Opis funkcjonalny zestaw równań wiążących

Bardziej szczegółowo

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury.

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury. WFiIS PRACOWNIA FIZYCZNA I i II Imię i nazwisko: 1. 2. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA Cel ćwiczenia: Wyznaczenie

Bardziej szczegółowo

BADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

BADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH BAANE O PÓŁPZEWONKOWYCH nstytut izyki Akademia Pomorska w Słupsku Cel i ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest: - zapoznanie się z przebiegiem charakterystyk prądowo-napięciowych diod różnych typów, - zapoznanie

Bardziej szczegółowo

Pierwsze prawo Kirchhoffa

Pierwsze prawo Kirchhoffa Pierwsze rawo Kirchhoffa Pierwsze rawo Kirchhoffa dotyczy węzłów obwodu elektrycznego. Z oczywistej właściwości węzła, jako unktu obwodu elektrycznego, który: a) nie może być zbiornikiem ładunku elektrycznego

Bardziej szczegółowo

V. Fotodioda i diody LED

V. Fotodioda i diody LED 1 V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod elektroluminescencyjnych. Wyznaczenie zależności prądu zwarcia i napięcia rozwarcia fotodiody od

Bardziej szczegółowo

W5. Rozkład Boltzmanna

W5. Rozkład Boltzmanna W5. Rozkład Boltzmanna Podstawowym rozkładem w klasycznej fizyce statystycznej jest rozkład Boltzmanna E /( kt ) f B ( E) Ae gdzie: A jest stałą normalizacyjną, k stałą Boltzmanna 5 k 8.61710 ev / K Został

Bardziej szczegółowo

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych W1. Właściwości elektryczne ciał stałych Względna zmiana oporu właściwego przy wzroście temperatury o 1 0 C Materiał Opór właściwy [m] miedź 1.68*10-8 0.0061 żelazo 9.61*10-8 0.0065 węgiel (grafit) 3-60*10-3

Bardziej szczegółowo

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA B V B C ZEWNĘTRZNE POLE ELEKTRYCZNE B C B V B D = 0 METAL IZOLATOR PRZENOSZENIE ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH B C B D B V B D PÓŁPRZEWODNIK PODSTAWOWE MECHANIZMY

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Urządzenia półprzewodnikowe

Urządzenia półprzewodnikowe Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 BADANIE DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ I TRANZYSTORA

Ćwiczenie 2 BADANIE DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ I TRANZYSTORA II pracownia fizyczna dr Wiaczesław Szamow Ćwiczenie 2 BADANIE DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ I TRANZYSTORA opr. tech. Mirosław Maś Krystyna Ługowska Siedlce 2004 1. Wstęp Zasadniczym celem ćwiczenia jest zbadanie

Bardziej szczegółowo

J. Szantyr - Wykład nr 30 Podstawy gazodynamiki II. Prostopadłe fale uderzeniowe

J. Szantyr - Wykład nr 30 Podstawy gazodynamiki II. Prostopadłe fale uderzeniowe Proagacja zaburzeń o skończonej (dużej) amlitudzie. W takim rzyadku nie jest możliwa linearyzacja równań zachowania. Rozwiązanie ich w ostaci nieliniowej jest skomlikowane i rowadzi do nastęujących zależności

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki ELEMENTY ELEKTRONICZNE dr inż. Piotr Dziurdzia paw. C-3,

Bardziej szczegółowo

Układy nieliniowe. Stabilizator - dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) Logiczna bramka NAND. w.7, p.1

Układy nieliniowe. Stabilizator - dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) Logiczna bramka NAND. w.7, p.1 Układy nieliniowe Układy nieliniowe odgrywają istotną rolę w nowoczesnej elektronice, np.: generatory sygnałów, stabilizatory, odbiorniki i nadajniki w telekomunikacji, zasialcze impulsowe stałego napięcia

Bardziej szczegółowo

Cel ćwiczenia. Podstawowe informacje. eu exp mkt ] 1 (1) I =I S[

Cel ćwiczenia. Podstawowe informacje. eu exp mkt ] 1 (1) I =I S[ Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z diodami półprzewodnikowymi poprzez pomiar ich charakterystyk prądowonapięciowych oraz jednoczesne doskonalenie techniki pomiarowej. Zakres ćwiczenia

Bardziej szczegółowo