01 Esercitazione Testo

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Esercitazione 1 Gerardo Malavena [email protected] Grandezza Valore T 300 K ϵSi 1 pF/cm ni 1.45 × 1010 cm−3 VT 26 mV µn,p 650/130 cm 2/(V · s) τn,p 0.5 µs lp,n 3/40 µm NA,D 1016/1018 cm−3 Si consideri un diodopn+ relizzato in silicio con i parametri indicati nella tabella. a. Fornireungraficoquotatodelladensitàdicarica, delcampoelettricoedelpotenziale elettrostatico quando il diodo è all’equilibrio. [Vbi ≈ 0.82 V, W ≈ 321.8 nm, Emax ≈ 51 kV/m] b. Indicare qualitativamente come cambiano i grafici del punto precedente quando al diodo è applicata una tensioneVD indiretta o in inversa. c. Fornire un grafico quotato dei profili di portatori minoritari e calcolare la densità di corrente complessiva del diodo quandoVD = 0.7 V. [J ≈ 93.2 A/cm2] d. Calcolare il tasso di ricombinazione delle lacune nel punto x∗ = 10 µm quando VD = 0.35 V. [R(x∗) ≈ 1.4 × 1014 cm−3/s]. e. Calcolare VD tale che |Emax| = 3 × 105 V/cm. [VD ≈ −27.3 V] f. Calcolare il tempo di diffusione medio di un portatore minoritario generato inx∗ = 1 µm nella zona n+ in condizione di polarizzazione inversa. [tD ≈ 382.4 ns]. g. Calcolare le capacità di svuotamento e diffusione del diodo perVD = 0 .8 V. [Cj ≈ 200 nF/cm2, C p dif f ≈ 38.8 µF/cm2, C n dif f ≈ 447.6 µF/cm2] 1