Descarregar extracte - e-BUC

84 Dispositius electrònics i fotònicsa) 0.275 V, 0.622 V. El primer resultat no és vàlid perquè per dopatges moltbaixos no es pot aplicar l’aproximació de buidament.b) 0.55 V, 1.25 V. El segon resultat no és vàlid perquè per dopatges molt altsno es pot aplicar l’aproximació de Boltzmann.c) 0.275 V, 0.622 V. Tots els resultats són vàlids.d) 0.55 V, 1.25 V. El segon resultat no és vàlid perquè per dopatges molt alts elsemiconductor es degenera i no es pot parlar de nivell de Fermi.6. Quin dels arguments per justificar que la tensió de difusió V bi no és directamentmesurable aplicant un voltímetre entre els terminals d'un díode és correcte?a) Perquè el corrent que el voltímetre fa passar per la junció és incompatibleamb les condicions d’equilibri tèrmic.b) Perquè és un potencial virtual.c) Perquè les caigudes de tensió en el terminals metàl·lics sumen un valor iguala V bi però de signe contrari, donant un resultat total de la mesura igual a zero.d) Perquè pel voltímetre circulen electrons però no forats.2.2. ANÀLISI DE LA ZONA DE CÀRREGA D’ESPAI DE LA JUNCIÓ PNEn aquest apartat presentarem un càlcul aproximat de la càrrega, camp elèctric i potencialen la regió de transició d’una junció PN en equilibri tèrmic i en polarització. Despréstractarem el fenomen de ruptura de la junció.Per determinar les relacions entre distribucions de càrregues, camp elèctric i potencialdisposem de les equacions següents:1. La densitat de càrrega elèctrica en funció de les concentracions de partículescarregades (portadors i impureses ionitzades):[ p( x ) − n( x ) + N ( x ) − N ( x )]ρ ( x ) = qD A(2.3)2. La relació entre la densitat de càrrega i el camp elèctric donada pel teorema deGauss que aquí escriurem en la seva forma integral:Eel1x( x)= ∫ ρ(x)dxεx0(2.4)on ε és la constant dielèctrica absoluta del semiconductor, és a dir, el producte de laconstant relativa (ε r ) per la permitivitat del buit (ε 0 ): ε = ε r ε 0 . En l'expressió anteriors'ha de prendre com a extrem inferior d'integració un punt x 0 on el camp sigui nul.3. La relació entre camp i potencial:V(x ) = −∫ Eel ( x )dx + constant(2.5)4. La relació de concentracions de portadors entre dos punts i la diferència depotencial entre aquests dos punts, com hem vist en el capítol 1:© Els autors, 2006; © Edicions UPC, 2006