Hvad er en typisk diode ' s idealitetsfaktor?
On februar 10, 2021 by adminEn eller anden baggrund, for enhver, der ikke kender: Shockley-diode ligningen er
\ $ I_D = I_S · (e ^ {\ frac { V_D} {n · V_T}} – 1) \ $
med mængden \ $ n \ $ kaldet idealitetsfaktor , et tal mellem 1 og 2. Ideelle dioder har en idealitetsfaktor på 1, mens ægte dioder ikke gør det. (Og efter min forståelse kan idealfaktoren for ægte dioder stærkt afhænge af temperatur og diodestrøm.)
Mit spørgsmål er dette: Hvad er en typisk idealitetsfaktor for kommercielt tilgængelige pn-dioder ved stuetemperatur ? I hvilket område kan man forvente, at idealitetsfaktoren er? Vil det være anderledes for Schottky-dioder?
Det indtryk, jeg fik fra min klasse halvlederapparater, er, at det er tæt på 2 for lave strømme, skifter nærmere til 1 for moderate strømme og går tilbage til 2 kl. meget høje strømme; er dette korrekt? Er der mere præcise tal tilgængelige hvor som helst?
Kommentarer
- Det afhænger af effektiviteten af dioden til fotostimulering og mørk strøm, temperatur. … " nogle typer solceller viser en idealitetsfaktor større end 2 og kan endda være så høj som fem. " researchgate.net/publication/…
- Alle SPICE-modeller har dette i dem, og de varierer meget afhængigt af enhed; det er grunden til, at en diodeforbundet transistor oftest bruges i halvledertemperaturfølere (fordi base – emitterdiode idealitet er ret tæt på 1 – 2N3904 er en favorit her).
- @ TonyStewartSunnyskyguyEE75 For at supplere din erklæring har jeg for nylig målt en almindelig UV-A 405nm LED til at have en idealitetsfaktor på ca. 6,1 i 1μA-10mA-regimet og ca. to gange så i nA-regimet. kan simulere fysikken i en brugerdefineret LED på Falstads websted med idealitetsfaktorer Rs og Vf for at teste og verificere
Svar
Jeg tager i øjeblikket en halvlederklasse, og vi lavede for nylig et eksperiment for at måle idealitetsfaktoren for to forskellige dioder, en af germanium og en af siliciumsammensætning. Eksperimentet viste, at siliciumdioden havde en idealitetsfaktor på 1, og germanium havde en faktor på 1,4. Ifølge min professor er idealitetsfaktoren indikativ for den type ladningsbærerekombination, der forekommer inde i dioden, baseret på følgende skema.
For at beregne n, målte jeg og tegnede graf IV (V er spændingen over dioden ikke den anvendte spændings) karakteristik af dioderne og fandt hældningen som sådan:
Så at kende dette forhold, hvor e er ladningen af en elektron, T er temperatur, og K er Boltzman-konstanten, og jeg er intet den omvendte mætningsstrøm:
Jeg finder, at grafens hældning er:
Løsning af n giver en 1.
Jeg tror, det besvarer 3 ud af 5 af dine spørgsmål.
Jeg håber, at alt dette hjalp!
Kommentarer
- Jeg kan forestille mig, hvilken type rekvirering af ladningsbærere der sker, afhænger også af ting som temperatur og strømtæthed, nej?
Skriv et svar