Stáhnout prezentaci
Prezentace se nahrává, počkejte prosím
1
Přednáška č 2: Dioda Nanofotonika a Nanoelektronika (SLO/BNNE)
Jan Soubusta 2017 Nejjednodušší polovodičová součástka, která se používá pro usměrňování elektrického proudu.
2
Obsah JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ
DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
3
JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
4
1. Jak funguje doida? Nejjednodušší elektronický prvek Jak funguje?
5
JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
6
2. Důležité vlastnosti polovodičů
pohyb elektronů v polovodiči je určen pásovou strukturou povolené a zakázané pásy kolektivní chování identických elektronů lze popsat efektivně pomocí kvazičástic elektron a díra = Blochovské vlnové funkce chová se jako volná částice, ale s efektivní hmotností m*
8
JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
9
3. Dopování polovodičů Diodu můžeme vytvořit změnou dopování části polovodiče. Miniaturní součástky se vyrábějí pomocí litografie.
10
Donory n-typ Akceptory p-typ majoritní nosiče: elektrony, nn minoritní nosiče: díry, pn tady je to obráceně, np, pp
11
JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
12
4. P-N přechod v rovnováze
13
podmínka nábojové neutrality
Gaussův zákon Elektrický potenciál ve Voltech
14
Difúzní potenciál drift difúze
Pro odvození budeme potřebovat Einsteinův vztah: V oblasti prostorového náboje (ochuzená vrstva) vzniká vnitřní elektrické pole (difúzní potenciál).
15
Termodynamická rovnováha
Bez vnějšího pole je v rovnováze drift a difúze nosičů proudu
16
JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
17
5. Nerovnovážný p-n přechod
propustný směr, zúžení w eV
18
závěrný směr, rozšíření w eV
19
Obsah JAK FUNGUJE DIODA? DŮLEŽITÉ VLASTNOVTI POLOVODIČŮ
DOPOVÁNÍ POLOVODIČŮ P-N PŘECHOD V ROVNOVÁZE NEROVNOVÁŽNÝ P-N PŘECHOD I-V CHARAKTERISTIKA
20
6. I-V charakteristika V propistném směru se zvýši koncentrace
minoritních nosičů na hranici prostorového náboje: Δn, Δp > 0 Proud přes p-n přechod zajišťuje difuze nekompenzovaných minoritních nosičů. fotodioda
21
P-N přechod pro nanofotoniku
LED Laser
22
KONEC
Podobné prezentace
© 2024 SlidePlayer.cz Inc.
All rights reserved.