Giunzione P N. ni2 / NA. Una giunzione P N e' formata dal contatto tra una regione drogata di tipo P ed una drogata di tipo N.
|
|
- Lorenzo Papa
- 7 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Giunzione P N P NA N accettori Una giunzione P N e' formata dal contatto tra una regione drogata di tipo P ed una drogata di tipo N. donatori ND 0 NA ni ND lacune elettroni ni2 / NA P ni / ND xp N xn n Profilo di concentrazione dei drogaggi per una giunzione a gradino. La transizione da NA,ND a zero puo' avvenire in poche decine di diametri atomici. Profilo di concentrazione dei portatori di carica intorno alla giunzione (la scala verticale e' logaritmica). p x Regione di carica spaziale: le lacune che diffondono da sinistra a destra e gli elettroni che diffondono da destra a sinistra lasciano una zona di carica negativa ed una positiva non neutralizzate.
2 Built in potential Potenziale della giunzione Cu P xp N Cu' xn V Vj x
3 Built in potential Potenziale della giunzione dn J n = q n n E x q Dn dx J p = q p p E x q Dp Ex = 1 Dn n n = 0 dp dx = 0 dn dx xn xn p p x E x dx = V T x dn n All'equilibrio termodinamico la corrente totale di elettroni o lacune attraverso la giunzione deve essere nulla: Dn n = VT = kt = 26 mv q V T log mv [ T =300 K ] [ T =300 K ] V j = V n V p = V T log n n / n p nn np = e V j/ V T Relazione di Boltzmann Nernst
4 Built in potential Potenziale della giunzione 2 2 pp=n A Con NA, ND >> ni : V j =V T log Esempio: NA ND n 2 i pn 17 = N D =1016 cm n n =N D ND pp N A =1017 cm 3, V j = 26 mv log p n= ni = 0.82 V N AND n 2 i = np = nn np n i= cm 3 ni NA
5 Polarizzazione diretta a P IF V VD k Vj VD Polarizzazione inversa a N P VD > 0 V Vj Vj VD x La tensione VD riduce la barriera di potenziale e permette ai portatori di carica di attraversare la giunzione. VD k IR N VD < 0 Vj x La tensione VD fa crescere la barriera di potenziale e la corrente e' data dalle sole coppie elettrone lacuna prodotte termicamente nella regione di transizione.
6 Concentrazione dei portatori minoritari in polarizzazione diretta giunzione regione di svuotamento o di transizione pn(0) Gli elettroni diffondono dalla regione N alla regione P dove si ricombinano con le lacune. regione P Le lacune diffondono dalla regione P alla regione N dove si ricombinano con gli elettroni. p,n In prossimita' della giunzione si ha un eccesso di elettroni e lacune. np(0) pn(x) np(x) pn0 np0 a + regione N x 0 P + + k N IF
7 Concentrazione dei portatori minoritari in polarizzazione diretta La variazione del potenziale modifica le concentrazioni dei portatori come se si fosse all'equilibrio: p,n Il potenziale di polarizzazione VD si localizza tutto attraverso la regione di transizione: Vj = VD n p 0 pn(0) n p0 = p n 0 pn0 = e V D /V T np(0) pn(x) np(x) P np0 0 E=0 E=0 N pn0 x Le concentrazioni in eccesso decadono esponenzialmente con la distanza: x / L n n p x n p0 = [ n 0 n ] e p n x p n0 = [ p 0 p ] e p n p0 n0 x / L p Ln = D n n Lp = D p p n, p : vita media dei portatori
8 Correnti di diffusione in polarizzazione diretta I gradienti di concentrazione generano correnti di diffusione: J n = q Dn d np dx = x =0 q D n n p0 Ln [e VD/ VT 1 ] J p = q D p I F = A J n J p = I S e V D /V T 1 A = superficie della giunzione 2 I s = q A ni Dp ND Lp Dn N A Ln [corrente di saturazione inversa] d pn dx x=0 = q D p pn0 Lp [e V D /V T 1 ]
9 Profili di concentrazioni dei portatori minoritari in polarizzazione inversa giunzione regione di svuotamento o di transizione p,n P np0 N pn(x) np(x) 0 pn0 x
10 Equazione della giunzione Per un diodo ideale con giunzione a gradino, supponendo che: Il sistema ha simmetria piana (flusso di corrente unidimensionale); La caduta ohmica attraverso le regioni neutre e' nulla; La generazione e ricombinazione di portatori nella regione di transizione e' trascurabile; Le correnti sono piccole (low level injection); La relazione di Boltzmann e' valida in tutta la regione di transizione (quasi equilibrio) la relazione tra corrente e tensione e': I =IS e V D / V T 1 I S = corrente di saturazione inversa (1 pa... 1 A) = parametro fenomenologico (1... 2)
11 Equazione della giunzione I D =I S e V D / V T 1 ID(nA) IS ID(mA) IS = 1 na = 1.5 VT = 26 mv VD(mV) VD(V) V 0.65V VD a k ID
12 L'equazione della giunzione in un diodo reale (polarizzazione diretta) ID(mA) ID VD RD Circuito equivalente VD(V) Valori misurati su un diodo reale Andamento previsto dall'equazione della giunzione Equazione della giunzione corretta per una caduta ohmica in serie IS = 10.7 na = 2.0 RD = 1.1
13 L'equazione della giunzione in un diodo reale (contropolarizzazione) IR(nA) Corrente inversa prevista dall'equazione della giunzione VD(V) Corrente inversa misurata ID(nA) IS = 2.9 na = 1.95 VD(mV) Corrente nel diodo nell'intorno dello zero
14 Coefficiente di temperatura del diodo a giunzione I =I S e V D / V T VD T ID = 1 VT T V D= V T log log ID IS 2.2 mv / 0K VT ID IS 1 d IS IS dt 1 V D = V T log 2.3 mv / 0K 4.5 mv / 0K ID IS Equazione della giunzione per un diodo in polarizzazione diretta. VT ed IS dipendono dalla temperatura.
15 Raddrizzatore a diodi V 40:1 220 VAC R t (msec) Raddrizzatore a diodo ad una semionda. V 40:1 220 VAC C R t (msec) Raddrizzatore a diodo ad una semionda con condensatore di livellamento. Ondulazione residua (ripple): V V = V RC T R = 100 C = 1 mf IS = 10 pa = 1
16 Raddrizzatori a due semionde V 40:1 220 VAC C R 220 VAC C Raddrizzatore a ponte R t (msec)
17 Reverse breakdown I D ma Tensione di rottura o breakdown ( 4 V... kv) V 0.6 V V D V Effetto Joule: P D=V D I D Tj: temperatura della giunzione Tc: temperatura del contenitore PD: potenza dissipata R : resistenza termica T j = T c P D R T j MAX 180 o C per Si
18 Circuiti non lineari retta di carico ID (A) R VG + ID(VD) gd VG R ID VD P conduttanza dinamica punto di lavoro (VG VD) R VD (V) L'equazione della maglia VG ID R + VD(ID) = VG Soluzione grafica dell'equazione e' non lineare. della maglia.
19 Linearizzazione dei circuiti VD, VG, ID : tensioni e correnti costanti R vd, vg, id : tensioni e correnti variabili nel tempo Vd, Vg, Id : valori efficaci di vd, vg, id vg id vg = VG + vg vd vd = VD + vd id = ID + id circuito fisico con vd << VD, id << ID ecc. L'equazione della maglia R id R + vd(id) = vg sviluppata in serie di Taylor (al primo ordine) diventa: ID R + id R + VD ( ID) + id rd = VG + vg con rd = d VD / d ID = resistenza dinamica. ID R + VD ( ID) = VG componente continua id R + id rd = vg componente variabile vg id rd circuito linearizzato vd
20 Conduttanza dinamica del diodo V D / V T ID = IS e gd = gd = d ID d VD = 1 IS V T Diodo direttamente polarizzato: equazione della giunzione I D I S gd e V D / V T conduttanza dinamica ID VT 30 ma/ V ma I D I D A I D I S VT V D V Diodo contropolarizzato: ID IS gd 0 Diodo non polarizzato: gd = IS VT
21 Stabilizzatore di tensione con diodo Zener VG R vg iz DZ vz VD (V) Q' (VG VD) R Circuito stabilizzatore a diodo Zener punto di lavoro R R vg VBR rz vz Circuito linearizzato dello stabilizzatore di tensione a diodo Zener rz vgrz / (R+rz) Q (VZ,IZ) ID(VD) ID (ma) VG R vz Circuito equivalente di Thevenin del circuito linearizzato rz = d VZ / d IZ Resistenza dinamica del diodo Zener
22 D1 D2 + ID,IR Rg Rg S1 IC D3 vg Interruttore a diodi per segnali analogici Rg vl D4 rd RL RL vg rd 50 vg rd rd vl RL 50 acceso spento I rd 10 ma 3.6 na G A 6.3 db 159 db
23 Diodo contropolarizzato capacita' di transizione p xa regione di svuotamento (depletion layer) o di carica spaziale (space charge region) o di transizione (transition region) n xd +qnd Q E +Q x qna Distribuzione ( ) della carica elettrica nella regione di carica spaziale E =E x i x Campo elettrico (Ex) de x dx V Vj VD dv x Potenziale elettrico (V) dx = = E x
24 Capacita' di transizione CT d 2V dx 2 = V j VD = p q 2 2 Q [ C / m ] Q N A x 2A N D x 2D n xa xd q N A xa = q N D xd = Q V j VD 2 Q = 2 q 1 NA 1 ND CT CT = C0 = rd circuito lineare equivalente per piccoli segnali di un diodo contropolarizzato dq dv C0 = q 2V j 1 V 1 NA D /V 1 ND j 1
25 Capacita' di transizione CT CT (pf) C0 = 25.5 pf Vj = 0.42 V Cc = 0.84 pf CT = dq dv = C0 1 V D /V Cc j VD (V) C L Capacita' di transizione CT come condensatore variabile: diodo varicap DV R CT VP
26 Misura della capacita' di transizione di un diodo Generatore di tensione continua di polarizzazione Rivelatore sincrono i Componente in fase R v C Componente in quadratura i Generatore a frequenza variabile f Impedenza da misurare
27 Misura della capacita' di transizione di un diodo Impedance Analyzer HP 4192A Impostazione di frequenza e tensione di polarizzazione Selezione unita' di misura Selezione misura
28 Portatori di carica in un diodo in conduzione V D/ VT p n 0 = p n 0 e V D/ VT n p 0 =n p 0 e Concentrazione degli elettroni iniettati nella regione P.... P x / L p p n x p n 0 =[ p n 0 p n 0 ] e regione di transizione... p n 0 Le lacune si allontanano dalla giunzione per diffusione e si ricombinano con gli elettroni. N L p= D p p lunghezza di diffusione p n p 0 elettroni iniettati dalla regione N alla regione P Concentrazione delle lacune iniettate nella regione N. vita media dei portatori pn x lacune iniettate dalla regione P alla regione N n p x p n0 n p0 0 x Nella regione N le lacune sono i portatori minoritari; nella regione P gli elettroni sono i portatori minoritari.
29 Capacita' di diffusione CD I D = I p 0 I n 0 La corrente totale attraverso la giunzione ha due componenti: lacune ed elettroni. I p 0 I n 0 I D I p 0 P p n 0 Con una giunzione a drogaggio asimmetrico solo una delle due componenti e' significativa. N n p 0 I D = Aq D p pn x p n0 dv x= 0 Lp L'eccesso di portatori nella regione di diffusione e' proporzionale alla corrente ID del diodo. x 0 = p = Q= 0 A q [ p n x p n 0 ] dx= Aq L p [ p n 0 pn 0 ] = p I D n p0 CD = dx A q D p [ p n 0 pn 0 ] n p x dq dp n di D dv D = p gd L'eccesso di portatori varia con la tensione applicata e da origine alla capacita' di diffusione CD.
30 Tempi di commutazione di un diodo vg (V) Segnale ad onda quadra prodotto dal generatore. D RG 50 RL vg 50 i = (vg V )/(RG + RL) id (ma) diodo: IS = 1 na Cj = 20 pf Vj = 1 V = 10 ns vg = 5 V Corrente nel circuito con un diodo ideale (a risposta istantanea). t (nsec) id (ma) Corrente nel circuito per effetto delle capacita' di transizione e diffusione di un diodo reale.
31 Tempi di commutazione di un diodo vg (V) D RG t (nsec) 50 RL vg 50 Picco di corrente durante il fronte di salita: carica della capacita' di transizione alla commutazione spento acceso. id (ma) i = (vg V )/R CT vg R storage time ( s ) Circuito equivalente durante la commutazione spento acceso. i = ( vg V )/R Ritardo nel passaggio del diodo da acceso a spento: la corrente non puo' annullarsi fino a che non sono scomparsi i portatori minoritari dalla regione di diffusione.
32 Misura dei tempi di commutazione di un diodo D.U.T. (Device Under Test) Generatore Oscilloscopio 50 i VG V ampiezza picco picco 50 id (ma) v = i 50 ion = (vg V )/R VG+ t VG offset storage time ( s ) ioff = ( vg V )/R fig:misura_ts
33 Misura dei tempi di commutazione di un diodo Generatore di Funzioni HP8111A
34 Misura dei tempi di commutazione di un diodo Oscilloscopio Tektronix 2235 e 2245A
35 Fotodiodo h luce incidente (fotoni di energia h ) I P + E N Il campo elettrico presente nella regione di svuotamento rimuove la coppia di portatori lacuna elettrone prodotta dal fotone: la lacuna verso la regione P, l'elettrone verso la regione N. L'eccesso di cariche che si genera da origine ad una f.e.m. ai capi del diodo. contatto ohmico regione P regione N resistenza di carico contatto ohmico
36 Relazione tensione corrente per un fotodiodo ed una cella solare IR(VD = 0) = IL corrente di corto circuito IL a k I R =I L I S e V D /V T 1 VD(IR = 0) = VT log ( IL / IS ) tensione a circuito aperto VR IR
37 Relazione tensione corrente per una cella solare di 1 cm2 con illuminazione artificiale(linea rossa) e potenza erogata al carico (linea verde). Condizione di massima potenza erogata: P=I V dp / di = V + I dv / di = 0 V / I = RL = dv / di
38 Trasmissione e ricezione di segnali mediante impulsi di luce fotodiodo rivelatore 50 VD C rd RL M diodo laser emettitore C rd capacita' del fotodiodo resistenza dinamica del fotodiodo RL resistenza di ingresso dello strumento di misura = (RL rd ) C velocita' di risposta
39 diodo laser emettitore 50 fotodiodo rivelatore Cd Rd RL 50 generatore di segnali alimentatore oscilloscopio oscilloscopio resistenza 10 k RP 10 k Cd fotodiodo condensatore 10 nf Rd 10 nf + RL 50 VP V
40 Trasmissione e ricezione di segnali mediante impulsi di luce resistenza t T +VD VD LIMITI MASSIMI ASSOLUTI VD: 4.5 V duty cycle: t / T 0.1
41
Giunzione P N. ni2 / NA. Una giunzione P N e' formata dal contatto tra una regione drogata di tipo P ed una drogata di tipo N.
Giunzione P N P NA N accettori Una giunzione P N e' formata dal contatto tra una regione drogata di tipo P ed una drogata di tipo N. donatori ND 0 NA ND lacune elettroni ni ni2 / NA 2 ni / ND n Profilo
DettagliSemiconduttori intrinseci
Semiconduttori intrinseci Rappresentazione bidimensionale di un cristallo di silicio a 0 K Rappresentazione bidimensionale di un cristallo di silicio a temperatura ambiente (300 K) In equilibrio termodinamico,
DettagliRegione di svuotamento: effetti polarizzazione
Regione di svuotamento: effetti polarizzazione L applicazione di una tensione modifica il potenziale interno. Assumendo che tutta la tensione risulti applicata alla regione di svuotamento basta sostituire
DettagliSommario. Come funziona il Diodo? Giunzione PN a circuito aperto Giunzione PN: polarizzazione diretta Giunzione PN: polarizzazione inversa
l Diodo Sommario Cos è il Diodo? Concetti di base sulla fisica dei Semiconduttori Silicio ntrinseco Corrente di Deriva e Corrente di Diffusione Silicio Drogato P o N Giunzione PN Come funziona il Diodo?
DettagliAppendice A. A.1 Amplificatore con transistor bjt
Appendice A A.1 Amplificatore con transistor bjt Il circuito in fig. A.1 è un esempio di amplificatore a più stadi. Si utilizza una coppia differenziale di ingresso (T 1, T 2 ) con un circuito current
Dettagli3) Terminare la linea con una resistenza variabile ( Ω); dalla condizione di riflessione nulla verificare l impedenza caratteristica.
Appendice C 233 1) Misurare la lunghezza elettrica T L della linea. 2) Dal valore di T L e dalla lunghezza geometrica calcolare la velocità di propagazione dei segnali lungo la linea e la costante dielettrica
DettagliI semiconduttori. Il drogaggio è un operazione che avviene con diffusione di vapori a temperature intorno ai 1000 C.
I semiconduttori Presentano le seguenti caratteristiche: hanno una resistività intermedia tra quelle di un isolante ed un conduttore presentano una struttura cristallina, cioè con disposizione nello spazio
Dettagli3- CENNI SUI PRINCIPALI DISPOSITIVI BASATI SULLE GIUNZIONI p-n
1 3- CENNI SUI PRINCIPALI DISPOSITIVI BASATI SULLE GIUNZIONI p-n Il diodo come raddrizzatore Un semiconduttore contenente una giunzione p-n, come elemento di un circuito elettronico si chiama diodo e viene
DettagliComponenti a Semiconduttore
Componenti a Semiconduttore I principali componenti elettronici si basano su semiconduttori (silicio o germani) che hanno subito il trattamento del drogaggio. In tal caso si parla di semiconduttori di
DettagliELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica
ELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica LEZIONE A.01 Diodi: funzionamento, parametri, caratteristiche Funzionamento del diodo Proprietà dei diodi reali Modelli di diodi reali Analisi di circuiti a diodi reali
DettagliPolarizzazione Diretta (1)
Polarizzazione Diretta () E Con la polarizzazione diretta della giunzione, la barriera di potenziale si riduce aumenta la mobilità dei portatori maggioritari e si riduce quella dei portatori minoritari
DettagliELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica. Lezione 6. a.a
32586 ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica Lezione 6 a.a. 20102011 Diodo + Il diodo è un bipolo, passivo, nonlineare la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente
DettagliFondamenti di Elettronica, Sez.2
Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Alessandra Flammini alessandra.flammini@unibs.it Ufficio 24 Dip. Ingegneria dell Informazione 030-3715627 Lunedì 16:30-18:30 Fondamenti di elettronica, A. Flammini, AA2017-2018
DettagliSoluzioni di circuiti contenenti diodi. Come si risolve? a) per via grafica b) metodi iterativi
Soluzioni di circuiti contenenti diodi Come si risolve? a) per via grafica b) metodi iterativi Applicazioni Rettificatore Equazione di Shockley. Regolatore di tensione Varistor Rotture per valanga e/o
DettagliEsercizio U2.1 - Giunzione non brusca
Esercizio U2.1 - Giunzione non brusca Si consideri una giunzione p + -n con drogaggio uniforme nel lato p (N A = 10 19 cm 3 ) e giunzione metallurgica situata in x = 0. Il drogaggio del lato n, definito
DettagliDispositivi e Tecnologie Elettroniche. Esercitazione Giunzione pn
Dispositivi e Tecnologie Elettroniche Esercitazione Giunzione pn Esercizio 1: testo Si consideri una giunzione brusca e simmetrica con drogaggio N A N D 10 17 cm 3 sezione trasversale A 0.5 mm 2 e lati
DettagliLa giunzione PN. La giunzione si forma dove la concentrazione netta (N) è uguale a zero: N = Nd - Na
La giunzione PN Per formare una giunzione PN, bisogna drogare un cristallo, da una parte con una sostanza trivalente ( ad es. il boro; Zona P) e dall altra con una sostanza pentavalente (ad es.il fosforo;
DettagliLA GIUNZIONE PN SILICIO INTRINSECO LACUNE - ELETTRONI. La giunzione PN - diodo Prof. Antonio Marrazzo Pag. 1
LA GIUNZIONE PN SILICIO INTRINSECO Un atomo di silicio ha 4 elettroni nello strato più esterno detti elettroni di valenza, quindi in un cristallo di silicio ciascuno di questi elettroni viene condiviso
Dettaglislides per cortesia di Prof. B. Bertucci
slides per cortesia di Prof. B. Bertucci Giunzione p-n in equilibrio: Densità di portatori maggiori maggioritari/ minoritari dai due lati della giunzione (lontano dalla zona di contatto): Nella zona di
DettagliPROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 25 Luglio 2018
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 25 Luglio 2018 ESERCIZIO 1 Nel circuito in gura, il diodo p + n a destra è a base lunga con N D = 10 16 cm 3, S = 10 cm 2. Il diodo p + n a sinistra ha N D
DettagliFondamenti di Elettronica, Sez.2
Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Alessandra Flammini alessandra.flammini@unibs.it Ufficio 24 Dip. Ingegneria dell Informazione 030-3715627 Martedì 16:30-18:30 Fondamenti di elettronica, A. Flammini, AA2018-2019
DettagliFotorivelatori. Dispositivi che convertono un segnale ottico in segnale elettrico. termopile bolometri cristalli piroelettrici
Fotorivelatori Dispositivi che convertono un segnale ottico in segnale elettrico basati su un effetto termico (riscaldamento) termopile bolometri cristalli piroelettrici basati sull effetto fotoelettrico
DettagliDeterminarelatranscaratteristicav out (v in ) del seguente circuito R. V out. V in V ٧ = 0.7V D Z D V R = 5V. R o V R V Z = -8V
ESECIZIO SUI DIODI (Metodo degli Scatti) Determinarelatranscaratteristicav out (v in ) del seguente circuito Dati del problema V = 5V o = 1 k Ω = 10 Ω V Z = -8V V in V ٧ = 0.7V r D = 0 Ω r Z = 0 Ω r i
DettagliBipolar Junction Transistors
Bipolar Junction Transistors Struttura di un BJT ideale I C I E Collector (N) Base (P) Emitter (N) I B V BE V CE I E Emitter (P) Base (N) Collector (P) I B V EB V EC I C sandwich NPN o PNP la Base è molto
DettagliConduttori e semiconduttori
Conduttori e semiconduttori Nei conduttori, già a temperatura ambiente gli elettroni sono liberi di muoversi nel circuito cristallino. Nei semiconduttori, invece, la temperatura ambiente non è sufficiente
DettagliPROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 8 Gennaio 2018
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 8 Gennaio 2018 ESERCIZIO 1 Un transistore n + pn, con N ABase = N DCollettore = 5 10 15 cm 3, µ n = 0.11 m 2 /Vs, τ n = 10 6 s, S = 1 mm 2, è polarizzato con
DettagliMisure su linee di trasmissione
Appendice A A-1 A-2 APPENDICE A. Misure su linee di trasmissione 1) Misurare, in trasmissione o in riflessione, la lunghezza elettrica TL della linea. 2) Dal valore di TL e dalla lunghezza geometrica calcolare
DettagliProf.ssa Silvia Martini. L.S. Francesco D Assisi
Prof.ssa Silvia Martini L.S. Francesco D Assisi Modello atomico Bande di energia in un cristallo Le sostanze solide possono essere suddivise in tre categorie: isolanti, conduttori e semiconduttori. I livelli
DettagliGiunzione pn. (versione del ) Bande di energia
Giunzione pn www.die.ing.unibo.it/pers/mastri/didattica.htm (versione del 10-5-2012) Bande di energia Un cristallo è formato da atomi disposti in modo da costituire una struttura periodica regolare Quando
DettagliAppunti DIODO prof. Divari
Diodo a giunzione Il diodo è un componente elettronico passivo (non introduce un guadagno di tensione o di corrente). Presenta una bassa resistenza quando è polarizzato direttamente e un'altissima resistenza
DettagliAppunti di Elettronica per Fisici
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2010-2011 Copyright c 2005-2010 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale di questo
DettagliElettronica II La giunzione p-n: calcolo del potenziale di giunzione p. 2
Elettronica II La giunzione pn: calcolo del potenziale di giunzione Valentino Liberali Dipartimento di Tecnologie dell Informazione Università di Milano, 26013 Crema email: liberali@dti.unimi.it http://www.dti.unimi.it/
DettagliCircuiti elettrici non lineari. Il diodo
Circuiti elettrici non lineari Il diodo Misure con l oscilloscopio e con il multimetro Edgardo Smerieri Laura Faè PLS - AIF - Corso Estivo di Fisica Genova 009 Individuazione dei pin del diodo Anodo Anodo
DettagliCorso di LABORATORIO DI ELETTROMAGNETISMO E CIRCUITI A.A. 2013/2014 Prof. A. Di Domenico. Bibliografia dettagliata degli argomenti svolti a lezione
Corso di LABORATORIO DI ELETTROMAGNETISMO E CIRCUITI A.A. 2013/2014 Prof. A. Di Domenico Bibliografia dettagliata degli argomenti svolti a lezione MS : C. Mencuccini, V. Silvestrini, Fisica II, ed. Liguori
DettagliIl transistore bipolare a giunzione (BJT)
Il transistore bipolare a giunzione (BJT) Il funzionamento da transistore, cioè l'interazione fra le due giunzioni pn connesse back to back, è dovuto allo spessore ridotto dell'area di base (tipicamente
Dettagli1 a esperienza Diodo e Temperatura
1 a esperienza Diodo e Temperatura ovvero come il funzionamento di un diodo dipende dalla temperatura.smerieri & L.Faè Scuola stiva AIF - PLS 2-6 Settembre 2008 - Genova Circuito standard per una misura
DettagliBanda passante di un amplificatore
Banda passante di un amplificatore Amplificatore ideale da 40 db con cella RC passa basso e passa alto. La cella passa basso determina la fequenza di taglio superiore fh, mentre la cella passa alto determina
DettagliPROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 15 Febbraio ESERCIZIO 1 Una giunzione pn è caratterizzata da N A = cm 3, N D = cm 3,
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 15 Febbraio 2017 ESERCIZIO 1 Una giunzione pn è caratterizzata da N A = 5 10 15 cm 3, N D = 10 16 cm 3, µ n = 0.10 m 2 /Vs, µ p = 0.04 m 2 /Vs, τ n = τ p =
DettagliI SEMICONDUTTORI. I loro atomi costituiscono uno schema cristallino, noto come centrate nel quale gli atomi sono tenuti a posto dai legami covalenti.
I SEMICONDUTTORI I semiconduttori hanno un comportamento intermedio fra quello dei conduttori e quello degli isolanti. Presentano una conduttività intermedia fra quella dei conduttori e degli isolanti
DettagliAppunti di Elettronica per Fisici
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2011-2012 Copyright c 2005-2011 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale di questo
DettagliCapitolo II. Diodi. 2.1 Il diodo ideale. Introduzione
Capitolo II Diodi Introduzione Molte funzioni di elaborazione dei segnali possono essere implementate solo attraverso circuiti non lineari. Alcuni esempi sono rappresentati dalla generazione di tensioni
DettagliCENNI SU ALCUNI DISPOSITIVI ELETTRONICI A STATO SOLIDO
1 CENNI SU ALCUNI DISPOSITIVI ELETTRONICI A STATO SOLIDO Il diodo come raddrizzatore Un semiconduttore contenente una giunzione p-n, come elemento di un circuito elettronico si chiama diodo e viene indicato
DettagliLa fig.1 rappresenta una giunzione e lo schema elettrico relativo. DIODO. Fig. 1 Rappresentazione del Diodo
1. IL IOO 1. Introduzione Il diodo è un componente elettronico passivo non lineare a due terminali (bipolo), la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione
DettagliDIODO. La freccia del simbolo indica il verso della corrente.
DIODO Si dice diodo un componente a due morsetti al cui interno vi è una giunzione P-N. Il terminale del diodo collegato alla zona P si dice anodo; il terminale collegato alla zona N si dice catodo. Il
DettagliProprietà dei semiconduttori (1)
Giunzione p-n Proprietà dei semiconduttori (1) I II II IV V VI VII VIII 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg l Si P S Cl r 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge s Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh
DettagliDrogaggio dei semiconduttori
I SEMICONDUTTORI Considerando la struttura atomica dell atomo di rame, si può vedere che il suo nucleo contiene 29 protoni, cariche positive, quindi, quando il rame non conduce, vuol dire che ci sono 29
DettagliScritto da Administrator Sabato 26 Ottobre :16 - Ultimo aggiornamento Sabato 26 Ottobre :28
Diodo come raddrizzatore Un componente elettronico dal comportamento molto particolare è il diodo. Abbiamo visto che applicando una certa tensione ad una resistenza, la corrente che la attraversa corrisponde
DettagliESERCIZIO 1. Dati due diodi a giunzione pn aventi le seguenti caratteristiche:
ESERCIZIO 1 Dati due diodi a giunzione pn aventi le seguenti caratteristiche: DIODO A: Si, 10 18 cm 3,N D 10 15 cm 3 DIODO B: Ge, 10 18 cm 3,N D 10 15 cm 3 Valutare, giustificando quantitativamente le
DettagliPROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 22 Novembre 2018
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 22 Novembre 2018 ESERCIZIO 1 Nel circuito in gura il diodo A è una giunzione Schottky a base corta, substrato n = N D = 10 15 cm 3 e W n = 5 µm. Il metallo
DettagliA.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
A.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA UNITA DI APPRENDIMENTO 1: RETI ELETTRICHE IN DC E AC Essere capace di applicare i metodi di analisi e di risoluzione riferiti alle grandezze
DettagliELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica
ELEONICA CdS Ingegneria Biomedica LEZIONE A.03 Circuiti a diodi: configurazioni, analisi, dimensionamento addrizzatori a semplice e doppia semionda addrizzatori a filtro (L, C e LC) Moltiplicatori di tensione
DettagliDiodo. Marco Ianna 23 maggio 2014
Diodo Marco Ianna 23 maggio 214 1 Introduzione: Diodo Un diodo ideale è un oggetto che può fare passare corrente solo in un certo verso e la cui caratteristica è quindi rappresentabile come in figura 1.
DettagliElettronica II Modello per piccoli segnali del diodo a giunzione p. 2
Elettronica II Modello per piccoli segnali del diodo a giunzione Valentino Liberali ipartimento di Tecnologie dell Informazione Università di Milano, 2603 Crema e-mail: liberali@dti.unimi.it http://www.dti.unimi.it/
DettagliSerie di Fourier per segnali periodici
Segnali Periodici Serie di Fourier per segnali periodici Segnale pari Segnale dispari Onda quadra dispari Onda quadra pari Generatore LF + oscilloscopio Si imposta sul generatore LF Vout = 1 V f 2 = 99.9981
DettagliRetta di carico (1) La retta dipende solo da entità esterne al diodo. Corso Fisica dei Dispositivi Elettronici 1
Retta di carico (1) La retta dipende solo da entità esterne al diodo. Corso Fisica dei Dispositivi Elettronici Leonello Servoli 1 Retta di carico (2) Dipende solo da entità esterne al transistor. Corso
DettagliFormulario di CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI L-A
Formulario di CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI L-A Gennaio - Marzo 2009 Identità ed equazioni relative all elettronica analogica tratti dalle lezioni del corso di Circuiti Elettronici Analogici L-A alla
DettagliAppunti di Elettronica per Fisici
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2008-2009 Copyright c 2008 2007 2006 2005 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale
DettagliProcessi radiativi/non radiativi in competizione Effetto della struttura a bande : Gap diretto / indiretto (v. dopo)
Cenni di optoelettronica Proprieta' elettro-ottiche della giunzione: Assorbimento/Emissione di fotoni Realizzazione di dispositivi con proprieta' utili Interazione giunzione-luce/campo elettromagnetico:
DettagliPROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 9 Luglio 2018
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 9 Luglio 2018 ESERCIZIO 1 Nel circuito in gura, il diodo p + n è illuminato alla supercie. La base p + è corta, W p = 5 µm, la base n è lunga. Abbiamo: N A
DettagliElettronica II La giunzione p-n: calcolo della relazione tensione-corrente p. 2
Elettronica II La giunzione p-n: calcolo della relazione tensione-corrente Valentino Liberali Dipartimento di Tecnologie dell Informazione Università di Milano, 26013 Crema e-mail: liberali@dti.unimi.it
DettagliModelli del diodo a giunzione p/n
Simbolo Nome Valori più consueti Valori Default PSpice q Carica elettronica 1.60 10^-19 C 1.60 10^-19 C k Costante di Boltzmann 1.38 10^-23 J/ºK 1.38 10^-23 J/ºK T Temperatura assoluta 290 300 ºK 300.15ºK
DettagliEsperimenti con i semiconduttori: caratteristica corrente-tensione di diodi a semiconduttore. Fondamenti teorici
Esperimenti con i semiconduttori: caratteristica corrente-tensione di diodi a semiconduttore Fondamenti teorici I diodi a semiconduttore sono tra i più semplici componenti dei circuiti elettronici. Sono
DettagliDispositivi unipolari Il contatto metallo-semiconduttore Il transistor JFET Il transistor MESFET Il diodo MOS Il transistor MOSFET
Dispositivi unipolari Il contatto metallo-semiconduttore Il transistor JFET Il transistor MESFET Il diodo MOS Il transistor MOSFET 1 Contatti metallo semiconduttore (1) La deposizione di uno strato metallico
DettagliCorso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA DC3. Circuiti in corrente continua
Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II Scopo dell'esperienza ESPERIENZA DC3 Circuiti in corrente continua 1. Determinazione della caratteristica I/V di un conduttore non ohmico:
DettagliPROGRAMMA DIDATTICO CONSUNTIVO A.S. 2018/2019. CLASSE 4Ce. Unità di lavoro 1: FISICA dei SEMICONDUTTORI. Provolo Sergio, Franceschini Corrado
PROGRAMMA DIDATTICO CONSUNTIVO A.S. 2018/2019 CLASSE 4Ce Docente/i Disciplina Provolo Sergio, Franceschini Corrado TPE Unità di lavoro 1: FISICA dei SEMICONDUTTORI Periodo: Settembre - Novembre Fisica
DettagliIl semiconduttore è irradiato con fotoni a λ=620 nm, che vengono assorbiti in un processo a due particelle (elettroni e fotoni).
Fotogenerazione -1 Si consideri un semiconduttore con banda di valenza (BV) e banda di conduzione (BC) date da E v =-A k 2 E c =E g +B k 2 Con A =10-19 ev m 2, B=5, Eg=1 ev. Il semiconduttore è irradiato
DettagliESERCIZIO 1 Il transistore in gura è un n + pn +, con W = 3 µm, N Abase = cm 3,
PROVA SCRITTA di DISPOSITIVI ELETTRONICI del 8 Settembre 2016 ESERCIZIO 1 Il transistore in gura è un n + pn +, con W = 3 µm, N Abase = 10 16 cm 3, µ n = 0.1 m 2 /V s, τ n = 10 6 s, S = 1 mm 2. Trascurare
DettagliLA GIUNZIONE PN. Sulla base delle proprietà elettriche i materiali si classificano in: conduttori semiconduttori isolanti
LA GIUNZIONE PN Sulla base delle proprietà chimiche e della teoria di Bohr sulla struttura dell atomo (nucleo costituito da protoni e orbitali via via più esterni in cui si distribuiscono gli elettroni),
DettagliElettronica generale - Santolo Daliento, Andrea Irace Copyright The McGraw-Hill srl
1 1. Per il circuito raddrizzatore a doppia semionda di Fig. 3.21 si valuti la massima tensione inversa che può esser presente su ogni diodo e si disegni l uscita del raddrizzatore nel caso in cui il valore
Dettagli20/10/2015. Segnali Periodici. Serie di Fourier per segnali periodici
Segnali Periodici Serie di Fourier per segnali periodici 1 Segnale pari Segnale dispari Onda quadra dispari 2 Onda quadra pari Generatore LF + oscilloscopio Si imposta sul generatore LF Vout = 1 V f 99.9981
DettagliInvertitori monofase a tensione impressa
Invertitori monofase a tensione impressa Principi di funzionamento Invertitore di tensione monofase a PWM Generazione di due livelli di tensione: positivo e negativo Alimentazioni continue (+E e E) a bassa
DettagliAppunti di Elettronica per Fisici
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2009-2010 Copyright c 2008 2007 2006 2005 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale
DettagliFigura 3.1: Semiconduttori.
Capitolo 3 Semiconduttori Con il termine semiconduttori si indicano alcuni elementi delle colonne III, IV e V della tavola periodica, caratterizzati da una resistività elettrica ρ intermedia tra quella
DettagliCorso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA DC3. Circuiti in corrente continua
Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Laboratorio di Fisica II ESPERIENZA DC3 Circuiti in corrente continua Scopo dell'esperienza 1. Determinazione della caratteristica I/V di un conduttore non ohmico:
DettagliDE e DTE: PROVA SCRITTA DEL 5 febbraio ESERCIZIO 1 (DTE) 1) Descrivere i processi e disegnare le maschere necessarie alla realizzazione
DE e DTE: PROVA SCRITTA DEL 5 febbraio 011 ESERCIZIO 1 (DTE) 1) Descrivere i processi e disegnare le maschere necessarie alla realizzazione del dispositivo di cui nella figura è mostrata la sezione; la
DettagliFormazione delle bande di energia. Fisica Dispositivi Elettronici CdL Informatica A.A. 2003/4
Formazione delle bande di energia Calcolo formale: Equazione di Schröedinger L equazione di Schröedinger è una relazione matematica che descrive il comportamento ondulatorio di una particella (elettrone)
DettagliAppunti di Elettronica per Fisici
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2012-2013 Copyright c 2005-2012 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale di questo
DettagliDE e DTE: PROVA SCRITTA DEL 4 Giugno 2012
DE e DTE: PROA SCRITTA DEL 4 Giugno 2012 ESERCIZIO 1 (DE,DTE) Una giunzione pn (N A = N D = 10 16 cm 3, τ n = τ p = 10 6 s, µ n = 1000 cm 2 /s, µ p = 450 cm 2 /s, S = 1 mm 2 ) è polarizzata con = 0.5.
DettagliLa caratteristica del diodo
caratteristicadiodo.doc rev. 3 del 18/10/2009 pagina 1 di 15 La caratteristica del diodo Lo studio di un dispositivo elettronico deve portare alla comprensione del suo comportamento. Nei casi di dispositivi
DettagliZona di Breakdown EFFETTO TUNNEL BREAKDOWN A VALANGA
Zona di Breakdown Si definisce BREAKDOWN o rottura, il fenomeno per cui in inversa, quando si raggiunge un certo valore di tensione, detto per l appunto Tensione di Breakdown (e indicato con il simbolo
DettagliIndice. 1. Fisica dei semiconduttori La giunzione pn...49
i Indice 1. Fisica dei semiconduttori...1 1.1 La carica elettrica...1 1.2 Tensione...2 1.3 Corrente...5 1.4 Legge di Ohm...6 1.5 Isolanti e conduttori...12 1.6 Semiconduttori...15 1.7 Elettroni nei semiconduttori...18
DettagliI.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI
I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI PROGRAMMAZIONE INDIVIDUALE ANNO SCOLASTICO 2016-2017 CLASSE QUARTA A TRIENNIO TECNICO-ELETTRICO MATERIA ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA DOCENTE BONGIOVANNI DARIO MATTEO LIBRI DI
DettagliSemiconduttori. Cu 6 x m -1 Si 5 x m -1
Semiconduttori Semiconduttori intrinseci cristalli ideali che non contengono nessuna impurezza o difetto reticolare. Non ci sono portatori di carica a bassa T (0 K). Se la temperatura aumenta si generano
DettagliESERCIZIO 1. Soluzione
ESERCIZIO 1 Soluzione Per stabilire quanto deve valere Rx, dato che ho la tensione massima che deve cadere ai suoi capi (20), è sufficiente calcolare quanto vale la corrente che la attraversa. Questa corrente
DettagliSistemi elettronici di conversione
Sistemi elettronici di conversione (conversione ac-dc, ac-ac, dc-dc, dc-ac) C. Petrarca Cenni su alcuni componenti elementari Diodo, tiristore, contattore statico, transistore Interruttore ideale interruttore
DettagliV [V]
ESERCIZIO 1 Si consideri il seguente grafico, corrispondente ad una caratteristica di un diodo pn non ideale. Si valuti: La corrente di saturazione inversa Il coefficiente di idealità Dire inoltre se questa
DettagliA.R.I. - Sezione di Parma. Corso di preparazione esame patente radioamatore Semiconduttori. Carlo Vignali, I4VIL
A.R.I. - Sezione di Parma Corso di preparazione esame patente radioamatore 2017 Semiconduttori Carlo Vignali, I4VIL SEMICONDUTTORI Un semiconduttore è un materiale che ha un apprezzabile conducibilità
Dettagli4.4 Il regolatore di tensione a diodo zener.
4.4 l regolatore di tensione a diodo zener. n molte applicazioni il valore del fattore di ripple ottenibile con un alimentatore a raddrizzatore e filtro capacitivo non è sufficientemente basso. Per renderlo
DettagliTransistore bipolare a giunzione (BJT)
ransistore bipolare a giunzione (J) Parte 1 www.die.ing.unibo.it/pers/mastri/didattica.htm (versione del 22-5-2012) ransistore bipolare a giunzione (J) l transistore bipolare a giunzione è un dispositivo
DettagliCARICA SCARICA DI UN CONDENSATORE
CARICA SCARICA DI UN CONDENSATORE tau = RC è il tempo necessario a raggiungere il 63,2% della tensione del generatore. Dopo 5 volte tau si raggiunge il 99%. RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA IDEALE Analizziamo
DettagliCircuiti a transistor
Appendice B Circuiti a transistor B.1 Amplificatore con transistor bjt Il circuito in fig. B.1 è un esempio di amplificatore a più stadi. Si utilizza una coppia differenziale di ingresso (T 1, T 2 ) con
DettagliEsonero del Corso di Elettronica I 23 aprile 2001
Esonero del Corso di Elettronica I 23 aprile 2001 1) Nell amplificatore MO di figura k=5.10-4 A/V 2, V T = 2 V, = 10K Ω, =10V, =3V. eterminare il guadagno di tensione per un segnale applicato tra gate
DettagliISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n PONTEDERA (PI) ANNO SCOLASTICO 2005/2006 CORSO SPERIMENTALE LICEO TECNICO
ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n. 2-56025 PONTEDERA (PI) 0587 53566/55390 - Fax: 0587 57411 - : iti@marconipontedera.it - Sito WEB: www.marconipontedera.it ANNO SCOLASTICO
DettagliCircuito a costanti concentrate
Circuito a costanti concentrate periodo Il contributo dei cavetti di collegamento a resistenza, capacita' ed induttanza del circuito e' trascurabile: resistenza, capacita' (ed induttanza) sono solo quelle
DettagliIL DIODO. 1 - Generalità
IL DIODO 1 - Generalità Un cristallo di materiale semiconduttore, drogato in modo da creare una giunzione pn, costituisce un diodo a semiconduttore. In fig. 1 sono illustrati la struttura e il simbolo
DettagliElettronica I - Lab. Did. Elettronica Circuitale - BREVE INTRODUZIONE AGLI STRUMENTI DEL BANCO DI MISURA
Elettronica I - Lab. Did. Elettronica Circuitale - BREVE INTRODUZIONE AGLI STRUMENTI DEL BANCO DI MISURA Generatore di Funzioni T T i - TG2000 Generatore di Funzioni T T i - TG2000 Genera i segnali di
Dettagli