Was ist der Idealitätsfaktor einer typischen Diode '?
On Februar 10, 2021 by adminHintergrundinformationen für Unbekannte: Die Shockley-Diodengleichung lautet
\ $ I_D = I_S · (e ^ {\ frac { V_D} {n · V_T}} – 1) \ $
mit der Menge \ $ n \ $, die als Idealitätsfaktor bezeichnet wird, eine Zahl zwischen 1 und 2. Ideale Dioden haben ein Idealitätsfaktor von 1, während echte Dioden dies nicht tun. (Und nach meinem Verständnis kann der Idealitätsfaktor realer Dioden stark von Temperatur und Diodenstrom abhängen.)
Meine Frage lautet: Was ist ein typischer Idealitätsfaktor für handelsübliche pn-Dioden bei Raumtemperatur? ? In welchem Bereich kann man den Idealitätsfaktor erwarten? Wird es bei Schottky-Dioden anders sein?
Der Eindruck, den ich von meiner Klasse der Halbleiterbauelemente bekommen habe, ist, dass es bei niedrigen Strömen nahe bei 2 liegt, bei moderaten Strömen näher bei 1 liegt und bei 2 auf 2 zurückgeht sehr hohe Ströme, ist das richtig? Gibt es irgendwo genauere Zahlen?
Kommentare
- Dies hängt von der Wirksamkeit der Diode bei der Fotostimulation ab und Dunkelstrom, Temperatur. … " Einige Arten von Solarzellen weisen einen Idealitätsfaktor von mehr als 2 auf und können sogar bis zu fünf betragen. " researchgate.net/publication/…
- Alle SPICE-Modelle haben Dies ist in ihnen der Fall, und sie variieren je nach Gerät erheblich. Dies ist der Grund, warum ein mit Dioden verbundener Transistor am häufigsten in Halbleitertemperatursensoren verwendet wird (da die Idealität der Basis-Emitter-Dioden ziemlich nahe bei 1 liegt – der 2N3904 ist ein Favorit hier).
- @ TonyStewartSunnyskyguyEE75 Um Ihre Aussage zu ergänzen, habe ich kürzlich eine gewöhnliche UV-A 405-nm-LED mit einem Idealitätsfaktor von etwa 6,1 im 1μA-10mA-Regime und etwa zweimal im nA-Regime gemessen.
- Sie kann die Physik einer benutzerdefinierten LED in Falstads Site mit den Idealitätsfaktoren Rs und Vf simulieren, um
Antwort
Um n zu berechnen, habe ich die IV gemessen und grafisch dargestellt (V ist die Spannung über der Diode nicht) die Eigenschaften der angelegten Spannung) der Dioden und ermittelten die Steigung als solche:
Wenn man dann diese Beziehung kennt, in der e die Ladung eines Elektrons ist, T die Temperatur ist und K die Boltzman-Konstante ist und I nichts der inverse Sättigungsstrom ist:
Ich finde die Steigung des Graphen wie folgt:
Das Auflösen nach n ergibt eine 1.
Ich denke, das beantwortet 3 von 5 Ihrer Fragen.
Ich hoffe, all das hat geholfen!
Kommentare
- Ich stelle mir vor, welche Art der Ladungsträgerrekombination stattfindet, hängt auch von Dingen wie Temperatur und Stromdichte ab, nein?
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