Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


Capacitatea de difuzie a jonctiunii pn

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic



Capacitatea de difuzie a jonctiunii pn

Asa cum s-a aratat in subcapitolul 12.3, la polarizarea directa a jonctiunii pn, bariera de potential a jonctiunii scade si are loc un proces de injectie de purtatori minoritari in regiunile neutre ale jonctiunii. Capacitatea de difuzie a jonctiunii, Cd, este determinata de variatia sarcinilor purtatorilor minoritari din zonele neutre, ca urmare a aplicarii unui semnal mic alternativ, ua(t), jonctiunii pn polarizata direct. Consideram o jonctiune asimetrica de tipul p+n. La aplicarea semnalului alternativ are loc o crestere a purtatorilor minoritari injectati (goluri) in regiunea neutra n (Fig. 12.20).



Concentratia instantanee a golurilor la marginea zonei neutre n, , poate fi descrisa de o relatie analoaga regimului stationar (12.70), in care, in loc de tensiunea UA, se va introduce tensiunea totala: . Rezulta:

(12.146)

sau, tinand de relatia (12.70) din cazul stationar, se obtine:

(12.147)

Impunand conditia de semnal mic (12.127) si dezvoltand in serie exponentiala, relatia (12.147) devine:

(12.148)

Rezulta ca se poate scrie concentratia golurilor ca suma a doua componente, una stationara, , data de relatia (12.70) si una variabila in timp, data de relatia:

(12.149)

Sarcina electrica la un moment dat, poate fi calculata ca aria cuprinsa intre graficul concentratiei de goluri , considerand o variatie liniara a concentratiei de goluri din regiunea n, cuprinsa intre     si Lp (Fig. 12.20):

(12.150)

Fig. 12.20. Variatia sarcinii injectate in regiunea neutra p

a unei jonctiuni pn, la aplicarea unui semnal mic.

Curentul corespunzator variatiei sarcinilor stocate in regiunea mentionata mai sus va fi:

(12.151)

unde Cd este capacitatea de difuzie corespunzatoare jonctiunii asimetrice p+n:

(12.152)

Introducand expresiile concentratia stationare a golurilor din relatia (12.70) rezulta:

(12.153)



sau, avand in vedere expresia adancimii de difuzie , se obtine

(12.154)

(12.155)

unde

(12.156)

este curentul invers de saturatie al jonctiunii asimetrice p+n.

Daca in expresia (12.155) se tine seama de expresia caracteristicii curent -tensiune (12.90), rezulta:

(12.157)

Procedand in mod analog se poate obtine o expresie similara atat pentru capacitatea de difuzie a unei jonctiuni asimetrice de tipul n+p, cat si pentru o jonctiune simetrica. In acest ultim caz in expresia capacitatii de difuzie apare timpul de viata mediu al purtatorilor de sarcina minoritari, t , care are valori cuprinse intre 0,1 si 1 ms:

(12.158)

In Fig. 12.21 sunt reprezentate dependentele parametrilor de semnal mic ale unei jonctiunii pn: rezistenta dinamica, ri, capacitatea de bariera Cb, si capacitatea de difuzie, Cd, de tensiunea de polarizare UA din punctul static de functionare.

Fig. 12.21. Dependentele de tensiunea de polarizare, UA, ale rezistentei dinamice, ri, capacitatii de bariera, Cb si capacitatii de difuzie, Cd, ale unei jonctiuni pn.

Din relatia (12.158) se observa ca valorile capacitatii de difuzie, Cd, creste proportional cu intensitatea curentului direct, sau exponential cu tensiunea continua de polarizare (12.155), spre deosebire de capacitatea de bariera care creste slab cu tensiune de polarizare, conform relatiei (12.140) Cb (U0-uA)1/2.

Valorile tipice pentru capacitatea de difuzie sunt cuprinse intre 102 si 104 pF. Exista o deosebire fizica importanta intre modurile de incarcare cu sarcini ale celor doua capacitati ale unei jonctiuni pn. Capacitatea de difuzie, Cd, se incarca prin difuzia purtatorilor minoritari, fiind deci un proces lent si din aceasta cauza scade cu frecventa semnalului aplicat. Capacitatea de bariera Cb se incarca prin curentul de drift al purtatorilor majoritari, fiind deci un proces foarte rapid iar variatia ei cu frecventa se poate neglija.





Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1796
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved