ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA
|
|
- Eleonora Bednarska
- 5 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Dr inż. Andrzej Skoczeń KOiDC, WFiIS, AGH Rok akademicki 2018/2019 ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA Wyk maj 2019 Dozymetry neutronowe diodowe Tryby pracy mosimetru Pomiar napięcia progowego Mosimetry i układy pomiarowe Minimalna wykrywalna dawka dla mosimetrów Kraków, Medycynie, stopień II, semestr 1,
2 Charakterystyka I-V diody I ΔV F Dozymetria aktywna V Δ I L Dozymetria pasywna Uszkodzenia strukturalne Dozymetry neutronowe 2
3 Dioda PIN - ST Microelectronics (Italy) Materiał: Krzem, ρ=1 15 kω cm; orientacja krystalogtaficzna <100> i <111> Rozmiar: grubość 300 μm; powierzchnia aktywna 5 5 mm 2 ; całkowita 7 7 mm 2 ; Podczas pomiaru: polaryzacja zerowa czyli anoda i katoda są uziemione Sposób odczytu: Pomiar prądu upływu I L między katodą a anodą przy stałej polaryzacji zaporowej U R dla pełnego zubożenia. Elektroda pierścienia ochronnego powinna być na tym samym potencjale co katoda. W zależności od początkowej rezystywności materiału, zwykle U R =100V. U R I L 3
4 prąd upływu [A] Prąd upływu krzemowej diody Krzywa kalibracji detektora p-i-n o grubości 307μm i o powierzchni aktywnej 0,25 cm 2, wokół, którego zastosowano pierścień ochronny. W procedurze pomiarowej zastosowano aniling w 80 o C przez 4 min. 1-MeV Φ zakres: cm cm -2 (1MeV eq ) Typowa czułość na neutrony: α= A/cm Zakres prądu upływu: < na (nie naświetlony) 150 μa (przy fluencji cm -2 ) 4
5 Złącze p-n Złącze w równowadze termodynamicznej p p n p p N -e p A 2 i n N A x=-x p N D x=0 x=x n x W + -N A n p n n N n N D 2 i D n ev bi -e n E C E F E i E V x Dla elektronów: e n j n 0 j 0 n( ) ed n n Dla modelu jednowymiarowego: e V bi n d n dx n d n p d n Przestrzenna gęstość ładunku stałego nie skompensowanych jonów atomów domieszek. e p p n T n T n n p dn T dx dn dn n Napięcie dyfuzyjne (wbudowane built-in): T ln 0 n n 5 n p
6 Równanie diody idealnej Schockleya Suma gęstości prądów dziurowego i elektronowego w każdym przekroju diody (dla każdego x) jest taka sama (połączenie szeregowe): j j p n ( x n ( x n edp pn0 ev ) exp( ) 1 L kt p edn pp0 ev ) jn( xp) exp( ) 1 L kt n j j p ( xn) jn( xn) Ponieważ założyliśmy, że w warstwie zubożonej nie ma rekombinacji. I ev I exp( ) 1 s kt I s L D Dp p Ae Lp n0 D n n L n p0 Gdzie: I s - prąd nasycenia złącza, A pole powierzchni przekroju złącza. 6
7 I Równanie diody rzeczywistej Dla polaryzacji w kierunku przewodzenia trzeba uwzględnić prąd rekombinacji: U szybkość rekombinacji: U τ r 1 σv 2 th 1 σv N th Ae p t N n t n0 i ev exp 2kT D p p n p0 ni 2τ r D n n ev exp 2kT exp ev kt I I rec rec A W 0 eudx eawn 2 τ r efektywny rekombinacyjny czas życia σ przekrój czynny na wychwyt ruchomego nośnika ładunku r eawn 2 r i ev exp 2kT i exp ev 2kT η=1 czysta dyfuzja η=2 czysta rekombinacja I ev exp kt η - Współczynnik idealności diody 7
8 metal Krzemowa dioda przewodząca W diodzie p-i-n o szerokości zubożenia W spolaryzowanej w kierunku przewodzenia, dziury są wstrzykiwane od strony kontaktu p + -i, a elektrony od strony kontaktu i -n +. Napięcie na diodzie jest sumą spadku napięcia na dwóch złączach V Fj i na obszarze samoistnym (bazie) V Fb : V F = V Fb + V Fj Złącze p + -i Złącze n + -i Krzem typu π lub ν Wysokiej rezystywności baza p + n + metal N A N b N D Niski poziom wstrzykiwania: n p I Fj Y Jak dla złącza p-n z rekombinacją n i a W evfj exp 2kT W Wysoki poziom wstrzykiwania: n p n I Fj c ev exp kt i Fj Brak zależności od τ i N b Podstawowy tryb pracy diody p-i-n w dozymetrze 8
9 9 Czułość dozymetru d d d dv d dv S F F K d d d K d K ln exp T F F T F T F F d dv D X I V V D X I T F F T F T F F d dv W Y I V V W Y I 2 ln 2 2 exp Przypadek idealny Przypadek G-R W K Z K Z d dv S F V F = V Fb + V Fj 2 1 T Z T Z 1 2
10 dvf S K d Czułość dozymetru Przypadek napięcia bazy V Fb niezależnego od prądu I F : (niski poziom wstrzykiwania) W 2 L W f K L W 2 f 1 W L Swartz, Thurston, 1966 Przypadek napięcia bazy V Fb zależnego od pierwiastka prądu I F : (wysoki poziom wstrzykiwania) S dvf d K 3 2 W g L K W 3 g 1 W L 10
11 I F = 25mA Krzemowa dioda przewodząca V Z Układ dozymetru aktywnego neutronowego Przebieg odpowiedzi napięciowej I F =25mA V F Do wzmacniacza i ADC V F t F =100ms Prametry impulsu prądowego należy dobrać tak aby uniknąć grzania się diody z dwóch powodów: występowanie anilingu, zmiany napięcia wbudowanego diody. Nie ma sposobu na rozróżnienie zmian wywołanych promieniowaniem i temperturą. Dwa zjawiska temperaturowe: Dodatni współczynnik temperaturowy rezystancji krzemu samoistnego, Ujemny współczynnik temperaturowy złącza p-n. 11
12 Krzemowa dioda przewodząca Wykładniczy przebieg wynikający z modulacji przewodności. Rezystancja diody spada gdy gęstość nośników ładunku wzrasta. Czas potrzebny na osiągnięcie stanu ustalonego zależy od geometrii diody i rezystywności krzemu samoistnego. Wartość stanu ustalonego podstawowa odpowiedź dozymetru. Po wyłączeniu prądu napięcie spada w sposób nagły do napięcia na złączach elementu. Nachylenie dalszego zaniku napięcia jest związane z czasem życia nośników w krysztale. Dlatego także może być użyte jako wielkość odczytowa. 12
13 Krzemowa dioda przewodząca Zalety: prosty odczyt; duża rozdzielczość przestrzenna; szeroki zakres odpowiedzi; zmienna czułość; odpowiedź niezależna od kierunku przestrzennego elementu; niezależność od mocy dawki; mały rozrzut odpowiedzi w grupie diod. Rozrzut czułości można dodatkowo zmniejszyć poprzez wstępne naświetlenie fluencją cm 2 neutronów i krótki wysokotemeperaturowy aniling. diodę można używać wielokrotnie; możlwość anilingu prądowego bez wyjmowania elementu z dozymetru; mechanizm odpowiedzi jest taki sam jak mechanizm uszkodzeń strukturalnych elementów elektronicznych. 13
14 Dioda PIN - BPW-34 OSRAM Czułość widmowa: S λ = 0,62 A/W dla λ=850 nm Prąd ciemny: I R =2nA (max. 30nA) dla V R =10V BPW-34F Osłonięta przed promieniowaniem widzialnym Czułość widmowa: S λ = 0,65 A/W dla λ=880 nm Prąd ciemny: I R =2nA (max. 30nA) dla V R =10V 14
15 Dioda PIN - BPW-34 OSRAM Profil domieszkowania wyekstrachowany z pomiarów pojemnościowych nienaświetlonej diody. ρ kΩ cm eμ N n eff 15
16 Dioda PIN - BPW-34 OSRAM Charakterystyki prądowo-napięciowe po napromieniowaniu protonami 23GeV. Krzywe zmierzono w sposób dynamiczny stosując impuls prądowy o czasie trwania 100ms. 16
17 Dioda PIN - BPW-34 OSRAM Materiał: krzem typu n o rezystywności ρ=2.5 kω cm; Rozmiar: długość bazy d 210 μm i przekrój poprzeczny 2.65 mm 2 ; Podczas naświetlania: polaryzacja zerowa czyli anoda i katoda są uziemione; Sposób odczytu: pomiar napięcia przewodzenia V F między katodą a anodą przy użyciu impulsu prądowego o wartości I F = 1mA i czasie trwania t F =100ms. I F V F BPW-34F 17
18 Dioda PIN - BPW-34 OSRAM Czułość możemy podawać jako: Fluencja Φ powodująca zmianę napięcia przewodzenia o ΔV F =1mV lub Zmiana napięcia przewodzenia ΔV F przypadająca na jednostkową fluencję Φ=10 9 cm MeV Φ zakres: cm -2 (1MeV eq ) Typowa czułość na neutrony: cm -2 / mv cm -2 / mv; V F mv 0, , cm 18
19 Dioda specjalizowana dla dozymetrii Komercyjna fotodioda Producent Czułość na neutrony Zakres fluencji CMRP, Australia BPW34, OSRAM 5.9 mv/10 9 cm -2 ±13 %; cm mv/10 9 cm -2 ±20 %; cm -2 19
20 Dwa tryby pracy mosimetru Z polaryzacją - aktywny Pole w izolatorze SiO 2 przyspiesza usuwanie elektronów i obniża rekombinacyjną utratę dziur. Rozwój warstwy złapanych dziur następuje w pobliżu krzemu i dlatego osłabia pole w pozostałej części izolatora prowadząc do utraty liniowości przy większych dawkach (nasycenie). Q ot e g t 2 ox Prawdopodobieństwo uniknięcia rekombinacji P nr ( E ox,e ) P ( Prawdopodobieństwo pułapkowania, proces ) D Bez polaryzacji - pasywny Obniżone prawdopodobieństwo uniknięcia rekombinacji prowadzi do obniżenia efektywności pułapkowania dziur. Razem prowadzi to do mniejszej czułości ale za to bardziej liniowej zależnośći odpowiedzi od dawki. Korzystny przy dużych dawkach i umożliwia pracę bez obwodu polaryzacji. t E ox E ox E Pole elektryczne w tlenku bramki Energia promieniowania 20
21 Bramka Dren Typu p polikrzem SiO 2 Kanał inwersyjny typu p Mosimetria Generacja par elektron-dziura w dwutlenku krzemu przez promieniowanie jonizujące Pułapkowanie dziur w pobliżu t ox Si warstwa zubożona Źródło Typu p interfejsu SiO 2 -Si Przesunięcie charakterystyki I-V prowadzące do zmiany napięcia progowego w warunkach stałego prądu kanału tranzystora Si podłoże typu n Tryb pasywny: ΔV th ~ D 0.4 t ox 2 Tryb aktywny: ΔV th ~ 0.04 D t ox2 f Tryb aktywny tzn. z dodatnią polaryzacją na bramce w czasie naświetlania. f część wygenerowanych dziur, która uniknęła rekombinacji 21
22 Tryb aktywny (z polaryzacją): ΔV th =0,04 D f t ox 2 Spolaryzowany tranzystor o tlenku wytworzonym w procesie termicznego utleniania wykazuje obydwa efekty Q ot i Q it. Tryb pasywny (bez polaryzacji): ΔV th =0,0022 D 0,4 t ox 2 Tranzystor nie spolaryzowany nie wykazuje zmiany nachylenia podprogowego czyli dominuje efekt ładunku Q ot. Spolaryzowany tranzystor o tlenku wytworzonym w procesie termicznego utleniania połączonym z procesem depozycji SiO 2 wykazuje tylko efekty Q ot. aktywny Sposób odczytu pasywny 22
23 Skala logarytmiczna Tryb pomiaru mosimetru Podprogowy widok charakterystyki prądowo-napięciowej PMOS-a 23
24 CC Pomiar napięcia progowego Constatnt Current Arbitralny wybór prądu progowego I Dth w zakresie od 10pA do 1µA; odczytanie wartości napięcia na zmierzonej krzywej I D (V GS ) podprogowej (logarytmiczna skala prądu) QCC Quasi-Constatnt Current Prąd progowy jest obliczany z analitycznego modelu słabej inwersji (podprogiem) MP Match-Point Odchyłka między aproksymacją ch-ki podprogowej a ch-ką wynosi 5% ELR Linear Extrapolation Ekstrapolacja zmierzonej zależności I D (V GS ) w zakresie pracy liniowej V DS << V DSsat ESR Quadratic Extrapolation TC SD TD CsrTR NMID NRH TCR RH Transconduction Change Second Derivative Third Derivative Current-to-square-root-ofthe-Transconductance Ratio Transition method Normalized Mutual Integral Difference Normalized Reciprocal H function Transconductance-to- Current-Ratio Reciprocal H function Ekstrapolacja zmierzonej zależności pierwiastka I D od V GS w zakresie nasycenia V DS V DSsat Poszukiwanie maksimum pochodnej zmierzonej zależności transkonduktancji g m od napięcia V GS. Stosowana w nasyceniu i liniowości. Poszukiwanie maksimum trzecie pochodnej zależności I D (V GS ) w zakresie pracy liniowej V DS << V DSsat Opiera się na własnościach całkowej funkcji różnicowej (integral difference function) D(V G, I D ) Także oparta na funkcji D(V G, I D ) Wykorzystuje funkcję H(V G, I D ) wprowadzona do badań napięcia progowego cienkich amorficznych tranzystorów MOS Ortiz-Conde,
25 Pomiar napięcia progowego Metoda prądu stałego CC (Constatnt Current) 25
26 Pomiar napięcia progowego Metoda punktu dopasowania MP (Match-Point) Napięcie progowe V th to taka wartość V G, przy której pomiary odchylają się od prostej aproksymującej prąd podprogowy (na wykresie pół-logarytmicznym) o 5%. 26
27 Pomiar napięcia progowego Metoda Liniowej Ekstrapolacji ELR (Extrapolation in the Linear Region) Napięcie progowe V th to taka wartość V G, przy której liniowa ekstrapolacja krzywej I D V G poprowadzona w jej punkcie przegięcia (maksimum pierwszej pochodnej czyli maksymalna transkonduktancja) przecina oś napięcia V G. 27
28 Pomiar napięcia progowego Metoda Kwadratowej Ekstrapolacji ESR (Extrapolation in the Saturation Region) 28
29 Pomiar napięcia progowego Metoda drugiej pochodnej SD (Second-derivative method) albo Metoda zmian transkonduktancji TC (Transconduction Change) Napięcie progowe V th to taka wartość V G, przy której pochodna transkonduktancji jest maksymalna. dg dv m G d I dv 2 D 2 G W obszarze liniowym V DS << V DSsat 29
30 Pomiar napięcia progowego Metoda drugiej pochodnej SD (Second-derivative method) albo Metoda zmian transkonduktancji TC (Transconduction Change) W nasyceniu V DS V DSsat 30
31 Pomiar napięcia progowego Metoda trzeciej pochodnej TD (Third-derivative) Napięcie progowe V th to taka wartość V G, przy której trzecia pochodna prądu drenu jest maksymalna. Niezgodna z metodą TC(SD). W nasyceniu nie daję się zastosować z powodu dużych szumów. 31
32 Pomiar napięcia progowego Metoda stosunku prądu do pierwiastka transkonduktancji CsrTR (Current-to-square-root-of-the-Transconductance Ratio) Opracowana dla uniknięcia wpływu degradacji ruchliwości i szeregowej rezystancji na wartość V th. W obszarze liniowym V DS << V DSsat 32
33 Pomiar napięcia progowego Metoda stosunku prądu do pierwiastka transkonduktancji CsrTR (Current-to-square-root-of-the-Transconductance Ratio) Opracowana dla uniknięcia wpływu degradacji ruchliwości i szeregowej rezystancji na wartość V th. W nasyceniu V DS V DSsat 33
34 Pomiar napięcia progowego A. Ortiz-Conde,
35 Tryb pomiaru mosimetru I D β 2 (V GS V th ) 2 V DSsat V DS V V GS DSsat V th I D0 V DD Gdy tranzystor jest w połączeniu diodowym tzn. bramka jest zwarta z drenem to zpewniona jest praca w nasyceniu gdyż V GS = V DS : D V GS I D0 V GS ( V 2 V th GS V th 2I D ) 0 2 G GND S B Ta wartość V GS jest praktycznym parametrem dozymetrycznym. 35
36 MOS-imetr Holmes a-siedle a Holmes-Siedle 1970 V th Vth0[1 exp( )] ( ) ox g( f Q Q D ox, ) τμ - iloczyn czasu życia i ruchliwości elektronów w tlenku 36
37 MOSFET dozymetr Thomsona US Patent
38 On-chip dozymetr PMOSFET Buehler 1993 Czułość dawki: -2,6 mv/krad(si) tzn. 400 rad(si)/bit Przed naświetleniem V out =-1,5V Czułość temperaturowa: 63μV/ o C 38
39
40 Andrew Holmes-Siedle, REM 40
41 REM OXFORD Ltd. UK 41
42 REM OXFORD Ltd. UK 42
43 43
44 MOSkin dozymetria powierzchniowa Porównanie konstrukcji typowego MOSimetru i MOSkin a MOSimetr MOSkin 44
45 I D [ma] I D [ma] 3N163 komercyjny PMOSFET Siliconix Charakterystyka przejściowa Charakterystyka wyjściowa V GS [V] V DS [V] 45
46 3N163 komercyjny PMOSFET Siliconix 46
47 Mosimetr kaskadowy O Connell, 1996 I D0 V SS I D0 V SS I D ( V 2( 1 ) GS V th ) 2 V out 29V S D G 1,75V V out S Napięcie progowe V th zależy od polaryzacji podłoża B : B S D G 4,37V 2,35 V G D GND V th Vth0 V Dlatego napięcie wyjściowe nadliniowo zależy od liczby połączonych tranzystorów. Liczba tranzystorów, które można w ten sposób połączyć jest ograniczona napięciem lawinowego przebicia diody przy drenie. SB B B S G D S G D GND 7,95V 15V 47
48 Czułość [mv/cgy] Parametry pojedynczego tranzystora: N D = cm -3, t ox = 400 nm, V th = +1,5 V co wynika z implantacji 1, cm -3. Mosimetr kaskadowy O Connell, 1996 Czułość dozymetru kaskadowego: 80 mv/cgy dla 15 RADFET ów Wrażliwośc na temperaturę: 70 mv/ 0 C dla 15 RADFET ów przy prądzie 10µA 1 Konieczność polaryzacji w punkcie o minimlanej wrażliwości temperaturowej MTC 1 10 Liczba tranzystorów 100 Czułość osiągalna przy 40 tranzystorach jest około 220 razy większa niż dla jednego RADFET-a. 48
49 Mosimetr osobisty US Patent, V.Polishchuk, 2011 Parametry RADFET ów Q1 i Q2: W1=1200µm, L1=50µm, t ox =1µm Parametry MOS ów Q3 i Q4: W2=20µm, L2=2400µm, t ox =0,1µm Naświetlanie Odczyt 49
50 Mosimetr osobisty US Patent, V.Polishchuk, 2011 Parametry RADFET ów: W=4000µm, L=40µm, tox=1µm R1 = 1MΩ Czułość: 240 mv/cgy przy U bias =3,3V Odczyt Wrażliwość na temperaturę: 0,5mV/ o C Naświetlanie 50
51 ΔUout [mv] Mosimetr osobisty US Patent, V.Polishchuk, mv/cgy przy Ubias=3,3V 0,5V/ o C ,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Dose [cgy] 51
52 Zalety MOS-imetrów Bardzo małe rozmiary objętości czynnej dozymetrycznie (grubość jest mniejsza od 1μm) nieosiągalne za pomocą innych detektorów Podobieństwo do TLD polegające na tym, że na stałe przechowują informację o zakumulowanej dawce, a dodatkowo odczyt nie niszczy zapisanej informacji Niezależność od mocy dawki aż do 10 8 Gy/s Czułość może być dostrajana przez zmianę polaryzacji bramki podczas naświetlania co jest bardzo przydatne w wielu zastosowaniach w radioterapii Współczynnik temperaturowy może być zredukowany (nawet do zera) w sposób elektroniczny co jest nieosiągalne w przypadku dozymetrii diodowej 52
53 Powiększenie dawki Wewnętrzne: Zjawisko wynikające z obecności materiałów o wysokiej liczbie porządkowej Z w bezpośrednim sąsiedztwie tlenku bramki (czyli metalizacja bramki), w podłożu i innych elementach układu. Efekt ten spada przy wzroście grubości tlenku bramki. Dla typowego RadFET-a wpływ na odpowiedź jest mniejszy niż 10 % dla promieniowania X o energii 10 kev. Zewnętrzne: Zjawisko to jest spowodowane rozproszonymi elektronami powstałymi w oddziaływaniach promieniowania z materiałami o wysokim Z jak złoto, wolfram, nikiel-kobalt, które mogą być częścią obudowy. Podobnie dla dozymetrii neutronowej obecność materiałów o niskim Z (polyethylene i podobne polimery) może być bardzo istotna poprzez produkcję protonów odbitych. Zmierzono współczynniki wzrostu dawki od wartości 5-7 (neutrony) do wartości 20 (niskoenergetyczne fotony). Dlatego obudowy zastosowane do mosimetrów zależą od zastosowania, do którego dozymetr jest przeznaczony. 53
54 Minimalna wykrywalna dawka Zjawiska ograniczające minimalną wykrywalną dawkę: Annealing uwięzionego ładunku Neutralizacja uwięzionego w SiO 2 ładunku (anihilacja złapanych w pułapkach dziur) przez bezpośrednie tunelowanie elektronów z sąsiadującej warstwy krzemu. Szybko spada ze wzrostem grubości tlenku. Stany powierzchniowe Obserwuje się przyrost liczby stanów powierzchniowych nawet po zakończeniu naświetlania. Spowodowany tym przyrost napięcia progowego bywa nazywany odwróconym annealingiem. 54
55 Minimalna wykrywalna dawka Zjawiska ograniczające minimalną wykrywalną dawkę: Niestabilności związane z ładunkiem Q bt Napięcie progowe dryfuje w czasie w związku z istnieniem wolnych stanów w pobliżu granicy Si-SiO 2. Są one czułe na zmiany polaryzacji bramki i powodują zjawiska przejściowe w chwilach odczytu mosimetru. Początkowa szybkość dryfu jest mniejsza niż 1 mv na dekadę czasu pomiaru liczonego w sekundach i rośnie z grubością tlenku t ox. Ten dryf jest większy przy większych dawkach w związku z generacja stanów przygranicznych (border-trap). Wpływ temperatury Temperaturowa wrażliwość napięcia progowego V th rośnie ze wzrostem grubości tlenku t ox i zależy także od poziomu domieszkowania N D w warstwie krzemu. Stosuje się trzy podejścia eliminacji zjawisk temperaturowych: polaryzacja w czasie naświetlania prądem o zerowym dryfie temperaturowym, użycie dwóch mosimetrów o różnych polaryzacjach, odjęcie obliczonych poprawek w oparciu o współczynniki kalibracyjne. 55
56 Niestabilność temperaturowa Związana z temperaturową zależnością ruchliwości nośników ładunku. Metody kompensacji: Dobór prądu odczytu odpowiadającego punktowi termostabilnemu charakterystyki I D -V GS (Thomson, Polishchuk). Użycie złącza pn wewnętrznego w MOSFET-cie (przy drenie lub źródle) do bezpośredniego pomiaru temperatury w kanale tranzystora. Zastosowanie dwóch identycznych tranzystorów różnie spolaryzowanych. Odjęcie sygnałów z obu eliminuje zależność temperaturową (Thomson, Polishchuk). 56
57 I D Punkt termostabilny MOSFET-a 0 n ( Vout V 2 1 ( V C ox W L eff eff out th ) 2 V W th eff ) W μ 0n ruchliwość przy zerowym polu θ współczynnik spadku ruchliwości ze wzrostem pola V out W V GS L V eff DS L L 57
58 I Punkt termostabilny MOSFET-a D ( Vout V 2 1 ( V out Zależności od temperatury T i dawki D dla wielkości V th, β, θ: 0 T T 0 n th D D ) 2 V V n - współczynnik charakteryzujący temperaturową zależność ruchliwości th th ) V out V GS V Vth Vth0 ( T T0 ) T DS V D th D 0 ( T T0 ) T D D 58
59 Szum migotania Radiacyjny przyrost koncentracji stanów powierzchniowych n it zwiększa niskoczęstotliwościowy szum tranzystora obniżając dokładność odczytu dawki o około 5%. 59
60 Zalety MOS-imetrów Konkluzje z prezentacji A.Rosenfelda (UoW): Pomimo, że komory jonizacyjne pozostają złotym standardem w radioterapii to diody półprzewodnikowe i MOSkin są przyszłością dozymetrii in vivo, dozymetria za pomocą MOSFET-ów jest wyjątkową metodą w dozymetrii skóry i powierzchni, MOSkin jest nową techniką typu MOSFET odpowiednią do wielu zastosowań w radioterapii gdzie mierzona powinna być dawka na skórę, projektowanie diod i ich obudów jest bardzo ważne dla ich radiacyjnej odpowiedzi i stanowi niebanalny problem projektowy. 60
ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA. Wyk. 4. Tranzystor MOS
Dr inż. Andrzej Skoczeń KOiDC, WFiIS, AGH Rok akademicki 016/017 ELEKTRONICZNA APARATURA Tranzystor MOS DOZYMETRYCZNA Wyk. 4 4 maj 017 Fizyka zmian napięcia progowego tranzystora MOS Upływ boczny w tranzystorze
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
Materiały używane w elektronice
Materiały używane w elektronice Typ Rezystywność [Wm] Izolatory (dielektryki) Over 10 5 półprzewodniki 10-5 10 5 przewodniki poniżej 10-5 nadprzewodniki (poniżej 20K) poniżej 10-15 Model pasm energetycznych
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:
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
Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja
Rekapitulacja Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje: czwartek
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
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
Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki
Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki Małgorzata Napieralska Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 26-55 mnapier@dmcs.p.lodz.pl Literatura W. Marciniak Przyrządy półprzewodnikowe
Ćwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET
Ćwiczenie 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych tranzystorów polowych złączowych oraz z izolowaną
Budowa. Metoda wytwarzania
Budowa Tranzystor JFET (zwany też PNFET) zbudowany jest z płytki z jednego typu półprzewodnika (p lub n), która stanowi tzw. kanał. Na jego końcach znajdują się styki źródła (ang. source - S) i drenu (ang.
ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA
Dr inż. Andrzej Skoczeń KOiDC, WFiIS, AGH Rok akademicki 2017/2018 ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA Wyk. 5 8 czerwiec 2018 Rozwiązania układowe mosimetrów Efekt powiększenia dawki Minimalna wykrywalna
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
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
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,
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
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
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
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,
SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis
SYMBOLE GRAFICZNE y Nazwa triasowy blokujący wstecznie SCR asymetryczny ASCR Symbol graficzny Struktura Charakterystyka Opis triasowy blokujący wstecznie SCR ma strukturę czterowarstwową pnpn lub npnp.
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
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
Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski
Wzrost pseudomorficzny Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 naprężenie
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska 1947 r. pierwszy tranzystor ostrzowy John Bradeen (z lewej), William Shockley (w środku) i Walter Brattain (z prawej) (Bell Labs) Zygmunt Kubiak
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,
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
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
Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał
FOTODETEKTORY Fotodetektory Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał - detektory termiczne, wykorzystują zmiany temperatury
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
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
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
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
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 170013 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 297079 (22) Data zgłoszenia: 17.12.1992 (51) IntCl6: H01L 29/792 (
Diody i tranzystory. - prostownicze, stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, elektroluminescencyjne, pojemnościowe (warikapy)
Diody i tranzystory - prostownicze, stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, elektroluminescencyjne, pojemnościowe (warikapy) bipolarne (NPN i PNP) i polowe (PNFET i MOSFET), Fototranzystory i IGBT (Insulated
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,
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
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
Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny
Repeta z wykładu nr 8 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 przegląd detektorów
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
J14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE
J14 Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE 1. Oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych z materią [1, 2] a) straty energii na jonizację (wzór Bethego-Blocha,
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
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
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
Przewodność elektryczna półprzewodników
Przewodność elektryczna półprzewodników p koncentracja dziur n koncentracja elektronów Domieszkowanie półprzewodników donory i akceptory 1 Koncentracja nośników ładunku w półprzewodniku domieszkowanym
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
Wykład VII Detektory I
Wykład VII Detektory I Rodzaje detektorów Parametry detektorów Sygnał na wyjściu detektora zależy od długości fali (l), powierzchni światłoczułej (A) i częstości modulacji (f), polaryzacji (niech opisuje
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z własnościami warstwowych złącz półprzewodnikowych p-n. Wyznaczanie charakterystyk stałoprądowych
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:
Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne
Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę
Modelowanie elementów Wprowadzenie
PUAV Wykład 2 Modelowanie elementów Wprowadzenie Modelowanie elementów Wprowadzenie Modelem elementu elektronicznego nazywamy ilościowy opis jego elektrycznych charakterystyk Modelowanie elementów Wprowadzenie
7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)
7. Tyrystory 1 Tyrystory są półprzewodnikowymi przyrządami mocy pracującymi jako łączniki dwustanowe to znaczy posiadające stan włączenia (charakteryzujący się małą rezystancją) i stan wyłączenia (o dużej
ĆWICZENIE 4 CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO
LAORATORIUM LKTRONIKI ĆWIZNI 4 HARAKTRYSTYKI STATYZN TRANZYSTORA IPOLARNGO K A T D R A S Y S T M Ó W M I K R O L K T R O N I Z N Y H 1. L ĆWIZNIA elem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi charakterystykami
ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH
Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH Piotr Grzejszczak Mieczysław Nowak P W Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej 2015 Wiadomości ogólne Tranzystor
Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET
Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET r inż. Bogusław Boratyński Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska 2011 Literatura i źródła rysunków G. Rizzoni, Fundamentals of Electrical
Rok akademicki: 2013/2014 Kod: JFM DE-s Punkty ECTS: 2. Kierunek: Fizyka Medyczna Specjalność: Dozymetria i elektronika w medycynie
Nazwa modułu: Elektroniczna aparatura dozymetryczna Rok akademicki: 2013/2014 Kod: JFM-2-107-DE-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej Kierunek: Fizyka Medyczna Specjalność: Dozymetria
Urządzenia półprzewodnikowe
Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana
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
ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA
Dr inż. Andrzej Skoczeń KOiDC, WFiIS, AGH Rok akademicki 2018/2019 ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA Wyk. 3 24 maj 2019 Dokończenie o jonizacyjnych uszkodzeniach radiacyjnych Radiacyjne uszkodzenia
Ćwiczenie 17 Temat: Własności tranzystora JFET i MOSFET. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 17 Temat: Własności tranzystora JFET i MOSFET. Cel ćwiczenia Poznanie budowy i zasady pracy tranzystora JFET. Pomiar charakterystyk tranzystora JFET. Czytanie schematów elektronicznych. Przestrzeganie
Optyczne elementy aktywne
Optyczne elementy aktywne Źródła optyczne Diody elektroluminescencyjne Diody laserowe Odbiorniki optyczne Fotodioda PIN Fotodioda APD Generowanie światła kontakt metalowy typ n GaAs podłoże typ n typ n
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4 Temat: Badanie własności przełączających diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie własności przełączających złącza p - n oraz wybranych
Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy
Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy Zalety sterowanie polowe niska moc sterowania wyłącznie nośniki większościowe krótki czas przełączania wysoka maksymalna częstotliwość pracy
Przyrządy półprzewodnikowe część 4
Przyrządy półprzewodnikowe część 4 Prof. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 110 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA
TRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami.
12 Ć wiczenie 2 TRANZYSTORY MOCY Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami. 1. Wiadomości wstępne Tranzystory są to trójelektrodowe przyrządy
Repeta z wykładu nr 10. Detekcja światła. Kondensator MOS. Plan na dzisiaj. fotopowielacz, część 2 MCP (detektor wielokanałowy) streak camera
Repeta z wykładu nr 10 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 fotopowielacz,
Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne
Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę
Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów
Spis treści Ćwiczenie - 3 Parametry i charakterystyki tranzystorów 1 Cel ćwiczenia 1 2 Podstawy teoretyczne 2 2.1 Tranzystor bipolarny................................. 2 2.1.1 Charakterystyki statyczne
ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE
ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE, WEWNETRZNE I ICH RÓŻNE ZASTOSOWANIA ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Światło padając na powierzchnię materiału wybija z niej elektron 1 ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE
6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE
6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE 6.1. WSTĘP Tranzystory unipolarne, inaczej polowe, są przyrządami półprzewodnikowymi, których działanie polega na sterowaniu za pomocą pola elektrycznego wielkością prądu przez
IV. Wyznaczenie parametrów ogniwa słonecznego
1 V. Wyznaczenie parametrów ogniwa słonecznego Cel ćwiczenia: 1.Zbadanie zależności fotoprądu zwarcia i fotonapięcia zwarcia od natężenia oświetlenia. 2. Wyznaczenie sprawności energetycznej baterii słonecznej.
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Ryszard J. Barczyński, 2009 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Tranzystor polowy złączowy
Rys. 1. Oznaczenia tranzystorów bipolarnych pnp oraz npn
Ćwiczenie 4. harakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego 1. L ĆWIZNI elem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi charakterystykami statycznymi oraz z najwaŝniejszymi parametrami i modelami tranzystora
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
Czym jest prąd elektryczny
Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,
Badanie charakterystyki diody
Badanie charakterystyki diody Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk prądowo napięciowych różnych diod półprzewodnikowych. Wstęp Dioda jest jednym z podstawowych elementów elektronicznych,
Natężenie prądu elektrycznego
Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków
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
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
Tranzystory polowe. Podział. Tranzystor PNFET (JFET) Kanał N. Kanał P. Drain. Gate. Gate. Source. Tranzystor polowy (FET) Z izolowaną bramką (IGFET)
Tranzystory polowe Podział Tranzystor polowy (FET) Złączowy (JFET) Z izolowaną bramką (IFET) ze złączem ms (MFET) ze złączem PN (PNFET) Typu MO (MOFET, HEXFET) cienkowarstwowy (TFT) z kanałem zuobożanym
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2 Temat: Wpływ temperatury na charakterystyki i parametry statyczne diod Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie wpływu temperatury na charakterystyki i
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
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
Elementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe
Elementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe Podział Tranzystor polowy (FET) Złączowy (JFET) Z izolowaną bramką (GFET) ze złączem m-s (MFET) ze złączem PN (PNFET) Typu MO (MOFET, HEXFET) cienkowarstwowy
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,
UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja
UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2 Elektroluminescencja SZCZECIN 2002 WSTĘP Mianem elektroluminescencji określamy zjawisko emisji spontanicznej
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:
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
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
Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych
Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych W ramach ćwiczenia student poznaje praktyczne właściwości elementów półprzewodnikowych stosowanych w elektronice przez badanie charakterystyk diody oraz
Opisy efektów kształcenia dla modułu
Karta modułu - Elektroniczna aparatura dozymetryczna 1 / 6 Nazwa modułu: Elektroniczna aparatura dozymetryczna Rocznik: 2012/2013 Kod: JFM-2-107-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej
Wykład 7. Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe
Wykład 7 Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe Złącze p-n Złącze p-n Tworzy się złącze p-n E Złącze po utworzeniu Pole elektryczne na styku dwóch półprzewodników powoduje, że prąd łatwo
A6: Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych (diody)
A6: Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych (diody) Jacek Grela, Radosław Strzałka 17 maja 9 1 Wstęp Poniżej zamieszczamy podstawowe wzory i definicje, których używaliśmy w obliczeniach: 1. Charakterystyka
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
Tranzystory bipolarne w układach CMOS
PUAV Wykład 4 Tranzystory bipolarne w układach CMOS Tranzystor nmos Tranzystor pmos M1 (Al) M2 (Al) M1 (Al) M1 (Al) Tlenek polowy S Bramka poli typu n Tlenek bramkowy D Tlenek polowy Podłoże typu p D Bramka
TRANZYSTORY MIS WYKŁAD 14 SMK Na pdstw. W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone
TRANZYSTORY MIS WYKŁA 14 SMK Na pdstw. W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone 1. Tranzystory MIS Należą do rodziny tranzystorów z izolowaną bramką (IGFET), w których przewodność
Źródła i zwierciadła prądowe
PUAV Wykład 6 Źródła i zwierciadła prądowe Źródła i zwierciadła prądowe Źródło prądowe: element lub układ, który wymusza w jakiejś gałęzi prąd o określonej wartości Źródła i zwierciadła prądowe Źródło
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B
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
Skończona studnia potencjału
Skończona studnia potencjału U = 450 ev, L = 100 pm Fala wnika w ściany skończonej studni długość fali jest większa (a energia mniejsza) Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach