to get the file

ELECTRÒNICA FÍSICA. Problemes Tema 5
5.6 Una unió PN de secció A i de zones neutres curtes, les amplades de les quals són, respectivament,
xp i xn, s'il⋅lumina homogèniament a tot el seu volum amb una llum que produeix gl parells electróforat
per cm 3 i segon. Suposeu a més que només hi ha recombinació als contactes òhmics. Si el
diode es troba en curtcircuit, calculeu:
a) Els perfils de portadors minoritaris, prenent l’excès de portadors deguts a la il·luminació com a
Sol : a
b ) G =
∆p=0 i ∆n=0 a les fronteres de la zona de càrrega espacial. Es pot justificar aquesta condició de
contorn?
b) La generació lluminosa total.
c) La recombinació total.
d) El corrent total.
Si ara s'aplica una tensió V al diode mantenint la il⋅luminació, calculeu:
e) Els nous perfils de portadors minoritaris.
f) La corba característica I = I (V, gl).
g) La tensió en circuit obert.
gl
) ∆ n p ( x′
) = -
2 D
g A(
x p + xn
) ;
l
n
g 2 l
x′
+ x
2 Dn
p
x′
; ∆ p
n
(
x ) = -
g
l
2 D
q A gl
c ) R=
gl
A(
x p + xn
) ; d ) I = - ( x p + xn
2
)
qV
x gl
e ) ∆ n p ( x′
) = n p o
e k T - 1
1
+ -
x
p 2 Dn
2 gl
x -
2 Dn
x p x
qV
x
∆ pn
( x ) = pno
e k T - 1
1 −
xn
gl
-
2 D p
2 gl
x +
2 D p
xn
x ; f
k T q
gl
A
g ) V oc= ln ( x p + xn
) + 1
q
2 I s
p
x
2
gl
+
2 D
) I = -
p
x
n
x
q gl
A
(
2
5.7 Una cèl⋅lula solar està constituïda per un diode PN de zones neutres xp i xn. S'il⋅lumina amb llum
de longitud d'ona apropiada, de forma que es creen homogèniament a tota la cèl⋅lula G parells per
cm 3 i segon. Suposem que es coneixen les longituds de difusió, els temps de vida mitja i els
coeficients de difusió de minoritaris.
a) Trobeu l'expressió de minoritaris a cada regió del diode si aquest es curtcircuita i la
recombinació a les superfícies és infinita.
b) Calculeu el corrent que travessa el circuit exterior si l'àrea de la mostra és A.
c) Calculeu el nombre de recombinacions per segon a cadascuna de les dues superfícies del diode.
d) Calculeu el nombre de recombinacions per segon a les zones P i N.
x
p
+ x
n
) + I
s
e
qV
k T
3
- 1
;