Skończona studnia potencjału

Podobne dokumenty
Urządzenia półprzewodnikowe

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

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane

Wykład IV. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe

Stany skupienia materii

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

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

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych

Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników

Struktura pasmowa ciał stałych

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

W5. Rozkład Boltzmanna

Elektryczne własności ciał stałych

Widmo promieniowania elektromagnetycznego Czułość oka człowieka

Przewodność elektryczna półprzewodników

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

WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska

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

Elektryczne własności ciał stałych

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Teoria pasmowa ciał stałych

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

elektryczne ciał stałych

I. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA

Wykład V Złącze P-N 1

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Systemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki

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

Zakres wykładu. Detekcja światła. Zakres wykładu. Zakres wykładu

Rozszczepienie poziomów atomowych

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

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

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

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

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE

Przejścia promieniste

elektryczne ciał stałych

V. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA

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

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n

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

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Wykład IV. Dioda elektroluminescencyjna Laser półprzewodnikowy

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

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

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

Badanie emiterów promieniowania optycznego

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA

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

Przerwa energetyczna w germanie

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Podstawy krystalografii

Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne

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

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał

Absorpcja związana z defektami kryształu

V. Fotodioda i diody LED

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

4. Diody DIODY PROSTOWNICZE. Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego.

Pracownia Fizyczna i Elektroniczna Struktura układu doświadczalnego. Wojciech DOMINIK. Zjawisko przyrodnicze

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd r.

+ + Struktura cia³a sta³ego. Kryszta³y jonowe. Kryszta³y atomowe. struktura krystaliczna. struktura amorficzna

Układy nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1

Elektryczne własności ciał stałych

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Wykład FIZYKA II. 14. Fizyka ciała stałego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład VI. Teoria pasmowa ciał stałych

Układy nieliniowe - przypomnienie

Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski

Układy nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1

Fizyka 3.3. prof.dr hab. Ewa Popko p.231a

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

W książce tej przedstawiono:

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

elektryczne ciał stałych

ĆWICZENIE 39 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

Ćwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa

ELEKTRONIKA ELM001551W

Wykład 7. Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe

Badanie charakterystyki diody

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORU METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY

Czym jest prąd elektryczny

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

Zjawisko termoelektryczne

Transkrypt:

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 ulegają rozszczepieniu. W kryształach zjawisko to prowadzi do wytworzenia się pasm.

Energia Fermiego Energia Fermiego: prawdopodobieństwo obsadzenia stanu =1/2 Dla temperatury zera bezwględnego energia najwyższego obsadzonego stanu jeśli nie znajduje się w obszarze wzbronionym!

Metale, izolatory, półprzewodniki

Struktura pasmowa półprzewodników

Przejścia między pasmami Przejście proste zachowany wektor falowy i pęd Przejście skośne zmiana pędu elektronu

Półprzewodniki samoistne

Przewodność półprzewodników σ = neµ Koncentracja: Rośnie wykładniczo z T Ruchliwość: Maleje przy wzroście T

Domieszkowanie półprzewodników Domieszkowanie: wprowadzenie niewielkich ilości atomów/jonów domieszki do sieci krystalicznej związku macierzystego

Półprzewodniki: domieszkowanie Energia wiązania E C -E D donory E A -E V akceptory W pewnym zakresie temperatur nośniki pochodzące od domieszek są nośnikami większościowymi silnie przesuwa to wartość energii Fermiego

Półprzewodniki: domieszkowanie Koncentracja nośników pochodzących od domieszek N N + D + A = = N µ E D D k T B 2 e +1 E A N A µ k T B 2 e +1 Warunek obojętności ładunkowej p+n D+ -n-n A- =0 Generacja nośników samoistnych Wszystkie atomy domieszki zjonizowane Generacja nośników domieszkowych

Złącze p-n Równanie Poissona lokalny potencjał elektrostatyczny 2 φ e εε () ( + r = N + p N n) 0 D A Wyrównanie energii Fermiego po obu stronach złącza

Złącze p-n sytuacja równowagowa Po obu stronach łącza tworzą się obszary zubożone w nośniki. Siły kulombowskie zapobiegają dalszemu transportowi nośników. V D e różnica położenia dna pasma przewodzenia między obszarem p i n 2 1 0 2 + = D A D A D n N N N N e V d εε 2 1 0 2 + = D A A D D p N N N N e V d εε Szerokości stref: model Schottky ego (rozwiązanie przybliżone)

Złącze p-n napięcie zaporowe Przyłożenie napięcia polaryzującego złącze w kierunku zaporowym utrudnia przechodzenie elektronu przez obszar złącza

Napięcie w kierunku przewodzenia Elektrony, które przeszły przez obszar złącza ulegają rekombinacji z dziurami. Przez złącze przepływa prąd.

Dioda charakterystyka I(V)

Diody

Dioda prostownicza Diody prostownicze w alternatorze samochodowym

Dioda świecąca zasada działania W diodzie świecącej zachodzi rekombinacja promienista.

Dioda świecąca λ = hc E g W diodzie świecącej zachodzi rekombinacja promienista. Wymagane przejście proste.

Dioda świecąca: budowa Większość materiałów do produkcji LED ma duży współczynnik załamania. Całkowite wewnętrzne odbicie ogranicza natężenie światła i kąt emisji.

Dioda świecąca - charakterystyka www.fotonika.pl

Dioda świecąca: zastosowania

Żarówki LED Zasilanie prądem stałym, lub zamiana prądu zmiennego na stały. Napięcie 3.4-3.8 V/diodę, natężenie do 100 ma/diodę. Odpowiednikiem lampy żarowej o mocy 60W jest dioda o mocy 8-9W. Wysoka temperatura i wysokie natężenie zmniejszają wydajność LED. By Dmitry G - Own work, CC BY-SA 3.0 SMD elementy do montażu powierzchniowego Moduły SMD mają określone wielkości i moce np. 5050 5x5 mm, 0.24 W

Żarówki LED Chip On Board - COB Elementy umieszczane bezpośrednio na obwodzie drukowanym

Lampy LED Zastępniki dla żarówek tradycyjnych (halogenowych): - problemy z natężeniem światła - problemy z kształtem wiązki Audi drogowe światła LED Wiązka formowana przez wiele źródeł (do 25 elementów)

Fotodioda zj. fotoelektryczne wewnętrzne Przy polaryzacji zaporowej dioda jest czułym detektorem światła. Przy braku polaryzacji na złączu powstaje siła elektromotoryczna pracuje jako ogniwo słoneczne Fotodioda z napędu CD Złącze PIN używane w fotodiodach do szybkich systemów optycznych Optoizolacja (przetworniki)

Lasery półprzewodnikowe