заебца. ргз электроника. Расчетнографическое задание 1 по дисциплине Электроника

• Название: Расчетнографическое задание 1 по дисциплине Электроника
• Анкор: заебца
• Дата: 10.03.2022
• Размер: 102.42 Kb.
• Имя файла: ргз электроника.docx
• Тип: Задача; #389662

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №1
по дисциплине «Электроника»

Вариант №76

Выполнил : Зыков Е.А. Группа 7419
Дата сдачи:_________________________
Подпись:_________________
Проверил: Черемисина С.А., доцент.
Подпись:___________________________

Благовещенск, 2021

Содержание:

1. 
   Задача 1……………………………………………………………….……3
   
2. 
   Задача 2……………………………………………………………….……4
   
3. 
   Задача 3……………………………………………………………….……5
   
4. 
   Задача 4……………………………………………………………….……6
   
5. 
   Задача 5……………………………………………………………….……6
   
6. 
   Задача 6……………………………………………………………….……8
   
7. 
   Задача 7……………………………………………………………….……9
   
8. 
   Задача 8……………………………………………………………….…....9
   
9. 
   Задача 9……………………………………………………………….…..11
   
10. 
    Задача 10..…………………………………………………………….….11
    

Вариант 76

Материал		Nд, 1/м3	Na, 1/м3	U, B	S, м	Lp, мм	Ln, мм
GaAs	10	20	22	1.1	10-7	0,02	0,04

Задача 1.

Переводим значение температуры в градусы Кельвина





Ширина запрещённой зоны при заданной температуре для Si







Эффективная масса электрона









Среднее геометрическое значение эффективных плотностей энергетических состояний в зоне проводимости и валентной зоне N:





Равновесные концентрации электронов и дырок





Задача 2.

Концентрация основных носителей (электронов) в электронном полупроводнике





Концентрация неосновных носителей (дырок) в электронном полупроводнике





Концентрация основных носителей (дырок) в дырочном полупроводнике





Концентрация неосновных носителей (электронов) в дырочном полупроводнике





Задача 3.

Уровень Ферми в собственном полупроводнике находится приблизительно в середине запрещенной зоны и, при условии , определяется выражением





Уровень Ферми в примесном полупроводнике p-типа определяется выражением





Уровень Ферми в примесном полупроводнике n-типа определяется выражением:







Рисунок 1 – Энергетическая диаграмма полупроводника

Задача 4.

Высоту потенциального барьера (контактную разность потенциалов) в идеальном электронно-дырочном переходе в состоянии равновесия, т.е. при отсутствии внешнего напряжения можно определить:





Задача 5.

Ширина идеального электронно-дырочного перехода в состоянии равновесия δ₀ определяется выражением









Рисунок 2 - Энергетическая полупроводниковая p-n-перехода в состоянии равновесия

Размеры обедненных слоев p- и n- областей (δ_p0, δ_n0) в состоянии равновесия зависят от концентрации донорных и акцепторных примесей:









Проверка





Задача 6. Определение параметров переходов при подаче внешнего напряжения.

При подаче внешнего обратного напряжения высота потенциального барьера в идеальном p-n-переходе увеличивается





Уровень Ферми в пределах p-nперехода смещается на величину поданного фиксированного внешнего напряжения U.

При подаче внешнего обратного напряжения ширина электронно-дырочного перехода увеличивается:





Размеры обедненных слоев p- иn- областей:









Проверка:







Рисунок 3 - Энергетическая диаграмма р-n – перехода при подачи внешнего обратного напряжения

Задача 7. Определение паразитных емкостей перехода.

Суммарная ёмкость p-n-перехода С складывается из барьерной емкости С_б и диффузионной емкости С_д. Диффузионная ёмкость оказывает влияние при прямом включении. Так как, в заданном варианте- включение обратное, то рассчитываем только барьерную емкость перехода





Задача 8. Определение удельных сопротивлений и проводимостей p- и n- областей, образующих электрический переход.

Подвижности носителей заряда μ_n и μ_p зависят от температуры T и концентрации примесей
изменение подвижности заряда.

Для Германия (Ge)









С учетом того, что концентрации основных носителей много больше концентрации неосновных, проводимости полупроводников можно рассчитать по приближенным формулам: для электронного полупроводника









Удельные объёмные сопротивления p- и n- областей









Задача 9. Определение обратного тока в переходе.

Коэффициенты диффузии зависят от температуры и подвижности носителей заряда:









Обратный ток (ток насыщения или ток экстракции идеального p-nперехода):





Задача 10. Определение силы тока и статического сопротивления при заданном внешнем напряжении.

Сила тока в переходе I и приложенное к переходу внешнее напряжение U связаны уравнением ВАХ электрического перехода:





Статическое сопротивление p-n- перехода