02 Esercitazione Testo

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Esercitazione 2 Gerardo Malavena [email protected] Esercizio 1 Grandezza Valore np0 1 × 104 cm−3 pn0 1.4 × 103 cm−3 n(−xp) 3 .35 × 1015 cm−3 Lp 32 µm τn,p 5/1µs Si consideri un diodo in silicio con i parametri indicati nella tabella. a. Calcolare quanto vale la tensione applicataVD. [VD ≈ 0.69 V] b. Calcolare l’estensione della zona di carica spaziale. [W ≈ 82 nm] c. Calcolare la mobilità delle lacune. [µp = 393.8 cm2/V · s] Esercizio 2 ln' n -xn xp Vext p lp' Grandezza Valore l ′ n,p 2 µm µn,p 1000/400cm2/V · s τn,p 200 ns ND,A 1 × 1016/1 × 1018cm−3 Si consideri il diodo rappresentato in figura. La capacità di giunzioneCj vale il doppio rispetto al suo valore all’equilibrio. Calcolare il valore della capacità di diffusioneCd. [Cd ≈ 0.24 µF/cm2] 1 Esercizio 3 Un diodo polarizzato in diretta presenta una densità di elettroni nella regione quasi neutra di tipo p pari a np(x) = np(0) exp −x/Ln + np0, con np(0) = 4 .35 × 1012 cm−3, np0 = 2.1 × 103 cm−3 e Ln = 6 µm (x = 0 corrisponde al limite della regione svuotata nel lato p). La capacità di diffusione associata agli elettroni valeCdn = 13 .78 nF/cm2. Qual è la temperatura della giunzione? [T ≈ 350 K] Esercizio 4 (1/Cj)2 VREV-0.86V slope=1.32x1015 (F/cm2)-2 V-1 Per una giunzionep+n (unilatera) vale il grafico mostrato in figura, in cuiCj è la capacità di giunzione eVREV è la tensione applicata al diodo (in inversa). Calcolare il drogaggio delle regioni p+ ed n. [ND ≈ 9.5 × 1015 cm−3, NA ≈ 5.1 × 1018 cm−3] 2