Hva er en typisk diode ' s idealitetsfaktor?
On februar 10, 2021 by adminNoe bakgrunn, for alle ukjente: Shockley-diode-ligningen er
\ $ I_D = I_S · (e ^ {\ frac { V_D} {n · V_T}} – 1) \ $
med mengden \ $ n \ $ kalt idealitetsfaktor , et tall mellom 1 og 2. Ideelle dioder har en idealitetsfaktor på 1, mens ekte dioder ikke gjør det. (Og etter min forståelse kan idealitetsfaktoren til ekte dioder avhenge sterkt av temperatur og diodestrøm.)
Mitt spørsmål er dette: Hva er en typisk idealitetsfaktor for kommersielt tilgjengelige pn-dioder ved romtemperatur ? I hvilket område kan man forvente at idealitetsfaktoren skal være? Vil det være annerledes for Schottky-dioder?
Inntrykket jeg fikk fra klassen halvlederapparater er at det er nær 2 for lave strømmer, skifter nærmere 1 for moderat strøm og går tilbake til 2 kl. veldig høye strømmer, er dette riktig? Er det mer presise tall tilgjengelig hvor som helst?
Kommentarer
- Det avhenger av effektiviteten av dioden til fotostimulering og mørk strøm, temperatur. … " noen typer solceller viser en idealitetsfaktor større enn 2 og kan til og med være så høy som fem. " researchgate.net/publication/…
- Alle SPICE-modellene har dette i dem, og de varierer ganske mye avhengig av enhet; det er grunnen til at en diodekoblet transistor er mest brukt i halvleder temperaturfølere (fordi base – emitter diode idealitet er ganske nær 1 – 2N3904 er en favoritt her).
- @ TonyStewartSunnyskyguyEE75 For å utfylle uttalelsen din har jeg nylig målt en vanlig UV-A 405nm LED for å ha en idealitetsfaktor på ca. 6,1 i 1μA-10mA-regimet, og omtrent to ganger så i nA-regimet.
- Du kan simulere fysikken til en tilpasset LED på Falstads nettsted med idealitetsfaktorer Rs og Vf for å teste og verifisere
Svar
Jeg tar for tiden en halvlederklasse, og vi gjorde nylig et eksperiment for å måle idealitetsfaktoren for to forskjellige dioder, en av germanium og en av silisiumsammensetning. Eksperimentet fant at silisiumdioden hadde en idealitetsfaktor på 1 og germanium hadde en faktor på 1,4. Ifølge professoren min er idealitetsfaktoren en indikasjon på typen ladebærer rekombinasjon som skjer inne i dioden basert på følgende diagram.
For å beregne n, målte og tegnet jeg IV (V var spenningen over dioden ikke den påførte spenningsegenskapene til diodene og fant hellingen som sådan:
Så å vite dette forholdet der e er ladningen til et elektron, T er temperatur og K er Boltzman-konstanten og jeg ikke er den inverse metningsstrømmen:
Jeg finner hellingen til grafen å være:
Å løse n gir en 1.
Jeg tror det svarer på 3 av 5 av spørsmålene dine.
Jeg håper alt dette hjalp!
Kommentarer
- Jeg kan forestille meg hvilken type rekombinasjon av ladebærere som skjer, avhenger av ting som temperatur og strømtetthet også, nei?
Legg igjen en kommentar