1) Найти различие в потенциале контакта φк р-n перехода кремниевого диода. 2) Определить ширину р-n перехода от n

1) Найти различие в потенциале контакта φк р-n перехода кремниевого диода.
2) Определить ширину р-n перехода от n- и р- областей dn и dp, а также суммарную ширину перехода d = dn + dp.
3) Рассчитать максимальное значение напряженности контактного поля ем при известных значениях: σn = 3,2 ом^-1 *см^-1 и σр = 4,8 ом^-1 * см^-1 ; μn = 800 см2/в * с; μр = 250 см2/в * с; т = 300 к. Как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-п переходу подаётся внешнее напряжение: а) u1 = +0,3 в? б) v2?
Ledyanaya_Roza_7253

Ledyanaya_Roza_7253

Хорошо, давайте решим каждую задачу по порядку.

1) Найти различие в потенциале контакта φк р-n перехода кремниевого диода.

Для начала, давайте введем несколько важных параметров. Пусть φн - это потенциал проводимости n-области, а φр - потенциал проводимости р-области. Также пусть φ0 - потенциал соединения n- и р-областей, также известный как потенциал контакта. Тогда разница в потенциале контакта φк, между n- и р- областями перехода кремниевого диода, определяется следующим образом:

\[ \phi_k = \phi_0 - (\phi_n - \phi_p) \]

где (\phi_n - \phi_p) - параметр, известный как работа выхода. В результате, мы находим различие в потенциале контакта φк, между n- и р- областями.

2) Определить ширину р-n перехода от n- и р- областей dn и dp, а также суммарную ширину перехода d = dn + dp.

Ширина р-n перехода зависит от концентрации примесей в n- и р- областях, а также от температуры. Обычно, ширина р-n перехода для кремниевого диода может быть приближенно вычислена по формуле:

\[ d = \sqrt{\frac{{2 \cdot \varepsilon \cdot \varepsilon_0 \cdot (V_b - V_{bi})}}{{q \cdot (N_a + N_d)}}} \]

где d - суммарная ширина р-n перехода, \varepsilon - диэлектрическая проницаемость, \varepsilon_0 - электрическая постоянная, V_b - обратное напряжение, V_{bi} - встроенный потенциал, q - элементарный заряд, N_a - концентрация примесей р-области и N_d - концентрация примесей n-области. Чтобы получить значения dn и dp отдельно, необходимо знать концентрации примесей каждой области.

3) Рассчитать максимальное значение напряженности контактного поля ем при известных значениях: σn = 3,2 ом^-1 *см^-1 и σр = 4,8 ом^-1 * см^-1 ; μn = 800 см2/в * с; μр = 250 см2/в * с; т = 300 к. Как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-н переходу подаётся внешнее напряжение: а) u1 = +0,3 в?

Напряженность контактного поля ем определяется следующим образом:

\[ E_m = \frac{{\sigma}}{{\varepsilon}} = \frac{{q \cdot \sigma}}{{\varepsilon \cdot d}} \]

где E_m - напряженность контактного поля, \sigma - удельная проводимость, \varepsilon - диэлектрическая проницаемость и d - ширина р-n перехода.

Высота потенциального барьера ip связана с встроенным потенциалом V_{bi} и обратным напряжением V_b следующим образом:

\[ \phi_{ip} = V_{bi} - V_b \]

Если мы применяем внешнее напряжение u1 = +0,3 в к р-н переходу, это означает, что обратное напряжение V_b также будет равно +0,3 в. Следовательно, высота потенциального барьера ip изменится следующим образом:

\[ \phi_{ip}^{"} = V_{bi} - V_b^{"} = V_{bi} - (V_{b} - u1) \]

где \phi_{ip}^{"} - новая высота потенциального барьера, V_b^{"} - новое обратное напряжение (V_b^{"} = V_b - u1).

Пожалуйста, обратите внимание, что для решения всех этих задач необходимо знать конкретные значения параметров, таких как концентрации примесей, встроенный потенциал и т. д. для вашего конкретного диода. Эти значения не предоставлены в вашем вопросе, поэтому мы не можем рассчитать конкретные числовые ответы. Однако, я надеюсь, что объяснение процесса решения задач поможет вам лучше понять тему. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello