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IE733 – Prof. Jacobus 3 a Aula - Diodo pn. Tipos de variação de dopagem na junção: N A1 N D1 – junção abrupta N A2 N D2 – junção gradual N A -N D x.

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1 IE733 – Prof. Jacobus 3 a Aula - Diodo pn

2 Tipos de variação de dopagem na junção: N A1 N D1 – junção abrupta N A2 N D2 – junção gradual N A -N D x

3 Eletrostática da Junção pn

4 Densidade de cargas, aproximação de depleção Região neutra p Região depleção p Região depleção n Região neutra n x - + xnxn -x p -qN A qN D

5 Distribuição de campo e potencial elétrico Pela lei de Gauss, obtém-se: p/ x<-x p : p/ -x p

6 Em x = 0: x -qN A -x p xnxn qN D x x V bi Portanto: Potencial elétrico:

7 p/ x<-x p : p/ -x p

8 Mas quanto vale V bi ???

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10 Eletrostática com polarização da junção: a)Sem polarização: b)Com polarização:

11 Refazer análises anteriores alterando condição de contorno de V bi por (V bi -V a ):

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14 Níveis de Quase-Fermi a) em equilíbrio b) fora de equilíbrio ECEC EFEF EiEi EVEV FNFN FPFP

15 Pela lei do diodo:

16 Característica I - V

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19 Pela lei do diodo: Resolver: p n (x) e n p (x), J p (x n ) e J n (-x p )

20 Usar equação de difusão de minoritários para obter p(x) Analogamente:

21 Desprezando geração e recombinação na região de depleção:

22 Polarização reversa:

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25 The essence of engineering of knowing what variables one can afford to ignore. Shockley was a master of the simplifying assumption that got him to an analytical result. (R. Warner, IEEE TED, Nov.2001, p.2458)

26 Cargas e Capacitância da Junção:

27 Junção abrupta de um lado, ou seja, onde, por exemplo, N D >>N A : Com polarização reversa, substituir bi por: c = bi +V R

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