Расчет параметров p-n перехода
Автор: Георгий Кузьмин • Июль 5, 2021 • Курсовая работа • 1,270 Слов (6 Страниц) • 346 Просмотры
Министерство образования Российской Федерации
ФГБОУ ВО «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ»
(национальный исследовательский университет)
Кафедра 402
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Расчет параметров p-n перехода»
Вариант 17
Выполнил: Студент группы №
_________
Преподаватель:
_________
Москва
2019
Содержание:
Работа 1. Вольтамперные характеристики полупроводникового диода …… 3
1.1. Цель работы ……………………………………………………….….. 3
1.2. Расчетные формулы ………………………………………………….. 3
1.3. Расчет для кремниевого ………………...……....………...….….…... 5
1.4. Расчет для германиевого………………...……... …………….……… 6
1.5. Расчет для арсенид-галлиевого …………………………………….. 6
1.6. Построение графиков ……………………………………………….. 7
1.7. Вывод …………………………………………………………….….. 15
Работа 2. Барьерная ёмкость полупроводникового диода и электронная перестройка частоты контура …………………………………………...……... 16
2.1. Цель работы ……………………………………………………….… 16
2.2. Исходные данные, представления и расчетные соотношения ….... 16
2.3. Зависимость барьерной ёмкости Сбар от напряжения …………..…. 18
2.4. Зависимость толщины обедненного слоя от напряжения…………..19
2.5. Расчёт собственной емкости колебательного контура и зависимости частоты колебательного контура от напряжения…………………….……….. 20
2.6. Определение диапазона перестройки частоты колебательного контура ……………………..……………………………………………..…….. 21
2.7. Вывод ……………………………………………….……………….. 22
Работа 1.
Вольт-амперные характеристики полупроводникового диода.
Цель работы:
- Расчёт и построение вольт-амперных характеристик полупроводникового диода при различных электрофизических параметрах идеального p-n перехода.
- Расчёт и построение вольт-амперных характеристик полупроводникового диода при учете сопротивления базы.
Исходные данные для проведения расчётов.
№ варианта | Lp, Ln | NA, | ND, | Rб, Ом | Sпер, | Рмакс, ×10-3 Вт | |
Si, Ge, | GaAs, | ||||||
17 | 0,7 | 4,0 | 5,0 | 8 | 20 | 9,0 | 600 |
Расчетные формулы.
При некоторых допущениях вольт-амперную характеристику p-n перехода можно представить в виде зависимости:
[pic 1],
где I0 – обратный (тепловой) ток, U – напряжение, T – температура, при расчетах T ≈ 300 К.
При ширине областей Wp>>Ln, Wn>>Lp , величина обратного тока определяется соотношением:
[pic 2],
в котором pn0 и npo - концентрации неосновных носителей в p- и n-областях в равновесном состоянии перехода,
[pic 3], [pic 4]
ni - концентрация носителей в собственном полупроводнике; ND и NA - концентрации донорной и акцепторной примесей, Ln и Lp - диффузионные длины электронов и дырок; Dn и Dp - коэффициенты диффузии электронов и дырок.
Величина теплового потенциала:
[pic 5]
(q = 1,6 × 10-19 Кл – заряд электрона)
Дифференциальное сопротивление p-n перехода:
[pic 6]
(достигает больших значений при стремлении обратного тока перехода к предельной величине I0).
При проведении расчётов целесообразно пользоваться зависимостью:
...