Proiectarea și Calcularea Parametrilor unei Diode Semiconductoare

Sarcina propusă: Să se proiecteze şi să se calculeze parametrii unei diode semiconductoare.

1. Vom proiecta dioda redresoare Д223A care are următoarele caracteristici de bază:

Udir,max=1V;

Uinv,max=100V

Idir.med=0,05A;

Iinv.max=0,05 mA;

fmax=1KHz;

Tmin=213 K

Tmax=398 K

Proiecţia diodei :

2. Vom măsura caracteristica volt-amperică şi dependenţa capacităţii de barieră de tensiunea inversă aplicată pentru dioda considerată.

Polarizarea directă:

Udir,V 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Idir,mA 0 0,0022 0,0548 0,413 1,412 3.33 9,868 19,902 29,288 38,547 48,79

Polarizarea indirectă:

Uind,V 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

Iind,

μA 0 9,72 14,37 17,36 18,77 19,44 19,93 20,18 20,32 20,49 20,49

CB,pF 20,94 18,64 16,46 15,16 14,04 13,21 12,56 11,96 11,44 10,97 10,61

1/CB2

(10-3) 2,28 2,88 3,69 4,35 5,07 5,73 6,34 6,99 7,64 8,31 8,88

1/CB3

(10-4) 1,09 1,54 2,24 2,87 3,61 4,34 5,05 5,85 6,68 7,58 8,37

Uind,V -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20

Iind,μA 20,56 20,56 20,56 20,56 20,56 20,64 20,71 20,78 20,78 20,93

CB,pF 10,244 9,916 9,552 9,289 9,05 8,808 8,566 8,333 8,146 7,916

1/CB2

(10-3) 9,53 10,17 10,96 11,59 12,21 12,89 13,65 14,4 15,07 15,96

1/CB3

(10-4) 9,30 10,26 11,47 12,48 13,49 14,63 15,91 17,28 18,5 20,16

3. Din dependenţelor măsurate putem face concluzia că profilul joncţiunii este abrupt.

Unul dintre cele mai ieftine şi mai uşor de găsit semiconductor este Si,deci materialul de confecţionare a acestei diode va fi Si.

de unde ND=1016(60(Eg/1,1)3/2/Ustr)4/3

Ustr=1,5*Umax=150 V

De unde căpătăm:

ND =0,29*1016cm-3 NA=(10÷100)*ND

NA=0,29*1017cm-3

4. Calculul parametrilor joncţiunei p-n a diodei proiectate.

1.3 V

809 μm

735,45μm

73,55 μm

34,12 *10-7 C/cm2

- 34,12 *10-7 C/cm2

- 2,18*106(735,45*10-6-x)2

1,3 - 2,18*107(73,55*10-6+x)2

Em=q*ND*dn/E*=0,34*106

5. Calculăm parametrii diodei proiectate.