tailieunhanh - Bài giảng Vật lý bán dẫn: Chương 4.2 - Hồ Trung Mỹ

Bài giảng Vật lý bán dẫn: Chương cung cấp cho người học những kiến thức như Các mô hình của diode bán dẫn; Điện tích chứa và quá trình quá độ; Đánh thủng chuyển tiếp; Chuyển tiếp dị thể (Heterojunction). Mời các bạn cùng tham khảo! | ĐHBK Tp HCM-Khoa Đ-ĐT BMĐT GVPT Hồ Trung Mỹ Môn học Vật lý bán dẫn EE1013 Chương 4 Chuyển tiếp PN PN Junction 1 Nội dung 1. Các bước chế tạo cơ bản 2. Điều kiện cân bằng nhiệt 3. Miền nghèo 4. Điện dung miền nghèo 5. Đặc tuyến dòng-áp I-V 6. Các mô hình của diode bán dẫn 7. Điện tích chứa và quá trình quá độ 8. Đánh thủng chuyển tiếp 9. Chuyển tiếp dị thể Heterojunction 10. Các loại diode bán dẫn 11. Giới thiệu các ứng dụng của diode bán dẫn 2 Các mô hình của diode bán dẫn Các mô hình diode chưa xét đến đánh thủng ngược Mô hình diode lý tưởng Mô hình sụt áp hằng Mô hình với điện trở thuận xấp xỉ bậc 1 xấp xỉ bậc 2 xấp xỉ bậc 3 VON với Si rD là điện trở thuận dV dI tại điểm Q có VDQ gt VON VT IDQ Q Quiescent point điểm tĩnh điểm hoạt động DC IDQ VDQ 3 Các cấp điện trở Bán dẫn hoạt động khác nhau với dòng điện DC và AC. Có 3 loại điện trở Điện trở tĩnh hay DC RD VD ID Điện trở động hay AC rd VD ID định nghĩa tổng quát hơn rd dVD dID VT ID ở điểm VD gt VON Điện trở AC trung bình rd VD ID từ điểm đến điểm Điện trở tĩnh RD Điện trở động rd Điện trở AC trung bình 4 TD Áp dụng mô hình diode để tìm điểm tĩnh Q của diode Mô hình lý tưởng Mô hình sụt áp hằng Mô hình có rD TD VON V mA a Phân cực thuận a Phân cực thuận a Phân cực thuận VD 0 VD V VD V VT V ID 10V 1k 10 mA ID 10 1k ID 10 - VD 1k b Phân cực ngược b Phân cực ngược ID 0 VD 10 V ID 0 VD 10 V b Phân cực ngược ID 0 VD 10 V 5 Phương trình diode qv D v i D I S exp 1 I S exp D 1 nkT nVT với IS dòng bão hòa ngược A vD điện áp đặt trên diode V q điện tích điện tử x 10-19 C k hằng số Boltzmann x 10-23 J K T nhiệt độ tuyệt đối Kelvin n hệ số không lý tưởng VT kT q điện áp nhiệt V 25 mV nhiệt độ phòng T 300K IS có trị tiêu biểu trong tầm từ 10-18 đến 10-9 A và phụ thuộc nhiều nhiệt độ do nó phụ thuộc vào ni2. Hệ số không lý tưởng có trị tiêu biểu gần 1 nhưng gần với 2 với dụng có mật độ dòng cao. 6 Dòng diode với các cách phân cực Phân cực ngược v iD IS exp D 1 IS