Diody
Transkrypt
Diody
Diody prostownicze, - stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, - elektroluminescencyjne, -- pojemnościowe (warikapy) - Schemat budowy diody Obudowa Prostujące złącze półprzewodnikowe Wyprowadzenia 2 Złącze ........ P+ Si N - Si Złącze ........ Metal Prostujące złącza półprzewodnikowe N - Si Złącze ..............’ego 3 Model idealnego złącza PN Anoda P Obszar quasineutralny P lP >> LnP E=0 σ=∞ p >> n xp xn xj Warstwa przejściowa E≠0 σ=0 p=n=0 Złącze płaskie Katoda N Obszar quasineutralny N lN >> LpN E=0 σ=∞ n >> p 4 Wewnętrzne pole elektryczne złącza PN Gęstość ...................................... ρ(x) +qND xp 0 Obszar quasineutralny typu P xn -qNA Warstwa .......................... x Obszar quasineutralny typu N 5 V = ∫ Edx ∂V E=− ∂x Fp= qE 6 Wpływ napięcia zewnętrznego na barierę potencjału złącza PN A P N K U V(x) Vj x U>0 7 Charakterystyka prądowo-napięciowa idealnego złącza PN 10IS 5IS I/I S 12 10 I (0,715V) Si U IS 10 0 11 (0,656V) U[V] 0,2 0,4 0,6 8 Charakterystyka rzeczywistego złącza PN Zakres ........................ I I U Katoda Anoda Zakres ................ IR UR UF IF U Zakres .................... 9 Diody prostownicze Prostownik mostkowy + _ 10 Diody stabilizacyjne 11 Elementarny stabilizator napięcia 12 Wpływ temperatury na przewodzenie złącza PN Charakterystyki ......................... Charakterystyki .......................... I F[A] 2,2 1,8 1,4 1,0 0,6 0,2 0 100oC 25oC -50oC UF[V] 0,2 0,4 0,6 1,0 13 Termometr diodowy +UCC KU T T0 UWY=b(T-T0) -UCC 14 Wpływ oświetlenia na złącze PN 15 Charakterystyki I(U) fotodiody I Dioda nie oświetlona Napięcie ............................ Uf U Prąd ......................... Dioda oświetlona If Sf ~ η(WG , λ ) ⋅ γ (wyk, λ ) ⋅ e − γx j [1 − R (wyk, λ )] η - wydajność kwantowa fotonów, γ,R - współczynniki pochłaniania i odbicia promieniowania, xj - głębokość złącza. 16 Charakterystyka widmowa fotodiody 1,0 Sf/Sfmax 0,8 0,6 0,4 0,2 0 D-Si Oko λ[μm] 0,4 0,6 0,8 1,0 17 Układ pracy fotodiody jako nieliniowego „fotorezystora” Jf E+ RL If U WY 18 Fotodioda jako ogniwo fotoelektryczne Uf Uf max Jf 19 (I,U) If R Uf 20 Fotodioda kwadrantowa Powierzchnia .......................... 21 Diody elektroluminescencyjne Φ ~ IF GaAs - promieniowanie ............................, GaAs1-xPx na GaAs - światło ................. lub bursztynowe, GaAs1-xPx na GaP - światło ................ lub pomarańczowe, GaP - światło ................ lub ................. lub żółte, SiC, GaN - światło ......................, InGaN - światło .................. lub .........................., GaN pokryte warstwą fluoryzującego fosforu - światło ......... 22 Charakterystyki I(U) DEL Si 10 Podczerwona Czerwona Zielona Bursztynowa Niebieska IF[mA] 20 2 0 0,6 1 UF [V] 1,5 2 2,5 3 3,5 23 Wskaźnik α-numeryczny 7 segmentowy z kropką 24 Laser półprzewodnikowy (krawędziowy) powierzchnie polerowane obszar aktywny 25 Odczyt CD ROMu Winylowa warstwa podłożowa Warstwa odblaskowa λ/4 Przeźroczysta warstwa ochronna Pr om ie ń op óź ni on y o λ/ 2 Dioda laserowa 26 Pojemność barierowa złącza PN xp xn 27 Diody pojemnościowe C Cr1 C r2 U 28 Obwody rezonansowe przestrajane diodą pojemnościową 29