IE733 – Prof. Jacobus 3a Aula - Diodo pn

Apresentação em tema: "IE733 – Prof. Jacobus 3a Aula - Diodo pn"— Transcrição da apresentação:

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

2 Tipos de variação de dopagem na junção:
NA-ND NA1 NA2 ND1 – junção abrupta ND2 – junção gradual 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  qND -xp + x - xn -qNA

5 Distribuição de campo e potencial elétrico
Pela lei de Gauss, obtém-se: p/ x<-xp: p/ -xp<x<0: p/ 0<x<xn: p/ xn<x

6 Potencial elétrico: Em x = 0: Portanto:  qND -xp x xn -qNA  x Vbi 

7 (referência arbitrária)
p/ x<-xp: p/ -xp<x<0: p/ 0<x<xn: p/ xn<x: Em x=0: (referência arbitrária) Desta equação e da equação NAxp=NDxn, obtém-se valores de xp e xn:

8 Mas quanto vale Vbi ???

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10 Eletrostática com polarização da junção:
Sem polarização: Com polarização:

11 Refazer análises anteriores alterando condição de contorno de Vbi por (Vbi-Va):

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14 Níveis de Quase-Fermi a) em equilíbrio b) fora de equilíbrio EC FN EF
FP EV a) em equilíbrio b) fora de equilíbrio

15 Pela lei do diodo:

16 Característica I - V

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19 Pela lei do diodo: Resolver: pn(x’) e np(x”), Jp(xn) e Jn(-xp)

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, ND>>NA:
Com polarização reversa, substituir bi por: c = bi+VR

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