Polarizzazione diretta Passaggio di corrente Comportamento resistivo ( R piccola) + effetti capacitivi ( C

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1 Polarizzazion dirtta Passaggio di corrnt Comportamnto rsistivo ( R piccola) + fftti capacitivi ( C grand) Polarizzazion invrsa o passaggio di corrnt Comportamnto capacitivo ( C piccola) + fftti rsistivi ( R grand) Brakdown pr tnsion invrsa lvata: 2 divrsi mccanismi 1) nsion di Znr Quando la tnsion invrsa raggiung un crto valor, il c. lttrico ' sufficintmnt lvato da staccar lttroni (b. valnza b. conduzion) Aumnto rpntino di corrnt 2) Moltiplicazion a valanga Quando la tnsion invrsa raggiung un crto valor, il c. lttrico ' sufficintmnt lvato da acclrar un portator fra du collisioni succssiv a un'nrgia tal produrr una coppia h pr urto Efftto a cascata

2 Richiamo: Concntrazioni & Potnziali all'quilibrio 0( x ) n0( x) = ni 0( x) p0( x) = pi Il potnzial di una rgion dipnd dalla concntrazion ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) n x n x n x x = ln = 26m ln 10 log 60m log ni ( x) p0 0( x) 60m log ngativo lato p n0( x) p0( x) = 60m log + log φ B positivo lato n

3 Polarizzazion dirtta: abbassamnto barrira di potnzial Crscita (sponnzial in ) dll concntrazioni di minoritari

4 Flusso di minoritari dai confini dllo strato di svuotamnto vrso l rgioni profond n p Ricomnazion con maggioritari lungo il prcorso Affivolimnto dll corrnti di minoritari vrso i contatti Flusso di maggioritari dai contatti vrso lo strato di svuotamnto Ricomnazion con minoritari lungo il prcorso Affivolimnto dll corrnti di maggioritari vrso lo strato di svuotamnto Somma di du contributi costant lungo x : cssario pr mantnr la nutralita' dll zon strn Maggioritari da contatti vrso lo strato di svuotamnto Minoritari da strato di svuotamnto vrso contatti Corrnt dirtta: Corrnt di diffusion Esponnzial nll'altzza dlla barrira

5 ariazion dll concntrazioni di minoritari: F F pp, p A p, A A n, = n, f= = = n, F F p p p F A pn 1 Incrmnto n n = n n, p, p, f n = = n n, F p, F np 1 Incrmnto F F A I pn+ np= F a sprssion pr dnsita' di corrnt total: d n jn= q nµ ne+ qn dx d p jp= q pµ pe qp dx si puo' dimostrar ch: F 2 n p j= qn i 1 +, Ln, p lunghzz di diffusion ALn L p F I= I S 1 q. dl diodo (Shockly) I 2 n p S= Aqni + ALn Lp

6 Polarizzazion invrsa: Riduzion dll concntrazioni di minoritari

7 Corrnt invrsa: Corrnt di drift lgata all'attivazion trmica di portatori nlla giunzion Indipndnt da altzza barrira I= I S Minoritari da contatti vrso strato di svuotamnto Maggioritari da strato di svuotamnto vrso contatti Andamnto complssivo carattristica dlla giunzion = diodo: Rsistnza dinamica: I = IS 1, pol. dirtta di IS I 1 = d r 26 m r amb 26 I ma ( ) Rs. dinamica Rs. quivalnt dl diodo: Anch contributi ohmici da zon p n quasi nutr Ω

8 Polarizzazion dirtta Corrnt I mpo di attravrsamnto dlla bas: τ Carica immagazzinata: Q= Iτ F Capacita' quivalnt: C dq di τ τ d d r F diff= = τf= = d F F I cap. di diffusion

9 Polarizzazion invrsa ssuna corrnt Larghzza strato di svuotamnto: x n 2ε 1 2ε( ) A A = = q + q + xn= xn0 1 xp= xp0 1 A A X= ( xn+ xp) = X 0 1 larghzza strato di svuotamnto 0 A C0= A 2 A+ Q= q Axp A= q AAxp0 1 carica -va in strato di svuotamnto dq q AAxp0 C0 C= = = d C q AAxp0 q AA 2ε = = 2 2 q + A A qε Cap. quivalnt dlla giunzion Capacita' di transizion

10 Riassunto fftto di un as strno: