ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Σχετικά έγγραφα
Θέµατα που θα καλυφθούν

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ

/personalpages/papageorgas/ download/3/

12. Εάν ένα κομμάτι ημιαγωγού τύπου n και ένα κομμάτι ΟΧΙ

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Θεωρητικό Μέρος Η ίοδος

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο :ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

ΜΑΘΗΜΑ 1ο : ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς

Ξεκινώντας από την εξίσωση Poisson για το δυναμικό V στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο:

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 2 Η επαφή pn. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Ημιαγωγοί - Semiconductor

Βιοµηχανικά Ηλεκτρονικά (Industrial Electronics) Κ.Ι.Κυριακόπουλος Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Οι ηµιαγωγοι αποτελουν την πλεον χρησιµη κατηγορια υλικων απο ολα τα στερεα για εφαρµογες στα ηλεκτρονικα.

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Άσκηση 3. Δίοδοι. Στόχος. Εισαγωγή 1. Ημιαγωγοί ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 2

Διατάξεις ημιαγωγών. Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Τρανζίστορ. Ολοκληρωμένο κύκλωμα

Η επαφή p n. Η επαφή p n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου p

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

5. Ημιαγωγοί και επαφή Ρ-Ν

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED

Ηλεκτρονική. Ενότητα 2: Η επαφή pn. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

1.1 Ηλεκτρονικές ιδιότητες των στερεών. Μονωτές και αγωγοί

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Ημιαγωγοί. Ημιαγωγοί. Ενδογενείς εξωγενείς ημιαγωγοί. Ενδογενείς ημιαγωγοί Πυρίτιο. Δομή ενεργειακών ζωνών

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Υ53 Τεχνολογία Κατασκευής Μικροηλεκτρονικών Κυκλωμάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Περιεχόμενο της άσκησης

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΚΑΙ Η/Υ Ι. Σκοπός της άσκησης η μελέτη βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων των Η/Υ και η εισαγωγή στην μικροηλεκτρονική.

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση.

7.a. Οι δεσμοί στα στερεά

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος

Μάθημα 23 ο. Μεταλλικός Δεσμός Θεωρία Ζωνών- Ημιαγωγοί Διαμοριακές Δυνάμεις

Κεφάλαιο Ένα: ιπολικά Transistor

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Σχήμα 1 Σχήμα 2 Σχήμα 3

Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη. Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους

Θέματα Ηλεκτρολογίας στις Πανελλαδικές. Ηλεκτρονικά

Δομή ενεργειακών ζωνών

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ηµιαγωγοί VLSI T echnol ogy ogy and Computer A r A chitecture Lab Γ Τσ ιατ α ο τ ύχ ύ α χ ς ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του

Θέµατα που θα καλυφθούν

ΗΜΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου

Ένταση Ηλεκτρικού Πεδίου υναµικό

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd stvrentzou@gmail.com

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 3 Δίοδος. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1

Περιοχή φορτίων χώρου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 1 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

Ηλεκτρικό φορτίο - Ένταση ηλεκτρικού πεδίου - Δυναµικό

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση.

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

ΝΑΝΟΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΕΛΛΑ ΚΕΝΝΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. Ενότητα 1: Δίοδοι ανόρθωσης. Επ. Καθηγητής Γαύρος Κωνσταντίνος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

Περιοχή φορτίων χώρου

2.1 Το ηλεκτρικό ρεύμα

Na 2. +CO 2 + 2HCl 2NaCl + SiO 2

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς

Φωτοβολταϊκά Συστήματα και Εφαρμογές

ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ :

Σκοπός: Περιγραφή της συμπεριφοράς των νευρικών κυττάρων και ποσοτικά και ποιοτικά.

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙO ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Δίοδοι εκπομπής φωτός Light Emitting Diodes

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών)

Transcript:

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 1: Ημιαγωγοί Δίοδος pn Δρ. Δ. ΛΑΜΠΑΚΗΣ 1

Ταλαντωτές. Πολυδονητές. Γεννήτριες συναρτήσεων. PLL. Πολλαπλασιαστές. Κυκλώματα μετατροπής και επεξεργασίας σημάτων. Εφαρμογές με υπολογιστικά προγράμματα ανάλυσης κυκλωμάτων 2

Αγωγοί Πρόκειται για υλικά που επιτρέπουν την διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος Παραδείγματα αγωγών: χαλκός, άργυρος, χρυσός Οι καλύτεροι αγωγοί έχουν 1 ηλεκτρόνιο σθένους 3

Δομή του ατόμου χαλκού 4

Πυρήνας Με μια πιο γενικευμένη προσέγγιση ο πυρήνας περιλαμβάνει και όλες τις στοιβάδες εκτός την εξωτερική Η στοιβάδα σθένους ή εξωτερική στοιβάδα ελέγχει τις ηλεκτρικές ιδιότητες Ο πυρήνας του ατόμου χαλκού έχει φορτίο + 1 5

Πυρήνας χαλκού 6

Ελεύθερο ηλεκτρόνιο Η έλξη μεταξύ του πυρήνα και του ηλεκτρονίου της εξωτερικής στοιβάδας είναι ασθενής Μια εξωτερική δύναμη μπορεί εύκολα να αποσπάσει ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο από ένα άτομο 7

Ημιαγωγός Πρόκειται για ένα στοιχείο με ηλεκτρικές ιδιότητες ανάμεσα σε αυτές ενός αγωγού και ενός μονωτή 8

Παραδείγματα ημιαγωγών Οι ημιαγωγοί έχουν 4 ηλεκτρόνια σθένους Δημοφιλείς ημιαγωγοί: Γερμάνιο (Germanium) Πυρίτιο (Silicon) 9

Διαγράμματα πυρήνα για χαλκό και πυρίτιο 1 e στην εξ. στοιβάδα 4 e στην εξ. στοιβάδα Χαλκός Πυρίτιο +1 +4 Πυρήνας + εσωτ. τροχιές ηλεκτρονίων 10

Τα άτομα σε ένα κρύσταλλο πυριτίου μοιράζονται ηλεκτρόνια Κορεσμός εξ. στοιβάδας: n = 8 Επειδή τα ηλεκτρόνια της εξ. στοιβάδας είναι δεσμευμένα, ένας κρύσταλλος πυριτίου σε θερμοκρασία δωματίου είναι σχεδόν ένας τέλειος μονωτής 11

Τι συμβαίνει μέσα σε ένα κρύσταλλο πυριτίου Μερικά ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές σχηματίζονται από την θερμική ενέργεια Άλλα ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται (επανασυζευξη) Ο χρόνος επανασυζευξης κυμαίνεται μεταξύ μερικών nanoseconds (nsec) μέχρι μερικών microseconds (μsec) Μερικά ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές υπάρχουν προσωρινά, περιμένοντας επανασυζευξη 12

Οι κρύσταλλοι πυριτίου εμπλουτίζονται ώστε να παρέχουν μόνιμους φορείς Ελεύθερο ηλεκτρόνιο (τύπου-n) Οπή (τύπου-p) Πεντασθενης πρόσμιξη Τρισθενής πρόσμιξη 13

Αμιγής ημιαγωγός Δεν περιέχει προσμίξεις Ένας κρύσταλλος πυριτίου είναι εγγενής (αμιγής) εάν κάθε άτομο του κρυστάλλου είναι άτομο πυριτίου Δυο τύποι ροής ηλεκτρικού ρεύματος: ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές 14

Ημιαγωγός με προσμίξεις (εξωγενής ημιαγωγός) Προσθέτουμε άτομα προσμίξεων σε έναν αμιγή ημιαγωγό ώστε να αλλάξουμε την ηλεκτρική του αγωγιμότητα 15

Πρόσμιξη κρύσταλλου πυριτίου με πεντασθενες στοιχείο Τα ελεύθερα e σε ημιαγωγό πυριτίου τύπου-n υποστηρίζουν την ροη ηλ. ρεύματος 16

Παρατηρούμε ότι το ρεύμα των οπών είναι αντίθετο σε κατεύθυνση από το ρεύμα των e Οι οπές σε ημιαγωγό πυριτίου τύπου-p υποστηρίζουν την ροη ηλ. ρεύματος 17

Ημιαγωγοί: Περίληψη Το πιο δημοφιλές υλικό είναι το πυρίτιο Οι καθαροί κρύσταλλοι πυριτίου ονομάζονται και αμιγείς ημιαγωγοί Οι εμπλουτισμένοι κρύσταλλοι πυριτίου ονομάζονται και εξωγενείς ημιαγωγοί Ένας ημιαγωγός μπορεί να εμπλουτιστεί ώστε να έχει είτε περίσσευμα οπών είτε ελευθέρων ηλεκτρονίων Οι εμπλουτισμένοι κρύσταλλοι πυριτίου είναι είτε τύπου n είτε τύπου p Ένας ημιαγωγός τύπου n θα έχει μερικούς φορείς μειονότητας (οπές) Ένας ημιαγωγός τύπου p θα έχει μερικούς φορείς μειονότητας (ηλεκτρόνια) 18

Εμπλουτίζοντας έναν κρύσταλλο Si και με τους 2 τύπους ημιαγωγών δημιουργείται μια επαφή (δίοδος) pn P Επαφή pn N Αρνητικό ιόν Θετικό ιόν Μερικά ηλεκτρόνια θα διασχίσουν την επαφή και θα «γεμίσουν» τις οπές. Ένα ζευγάρι ιόντων δημιουργείται κάθε φορά που συμβαίνει αυτό Όσο αυξάνει αυτή η φόρτιση των ιόντων, εμποδίζει επιπλέον «μετανάστευση» e κατά μήκος της επαφής pn 19

Το φράγμα δυναμικού της επαφής pn Η διάχυση των ηλεκτρονίων στην επαφή pn δημιουργεί ζεύγη θετικών και αρνητικών ιόντων τα οποία ονομάζονται δίπολα Συνεπώς σε κάθε δίπολο αντιστοιχεί ένα ηλεκτρικο πεδίο Η επαφή pn εξισορροπεί όταν το φράγμα δυναμικού εμποδίζει περαιτέρω διάχυση ηλεκτρονίων στην επαφή pn Στους 25 βαθμούς κελσίου, το φράγμα δυναμικού για μια επαφή pn πυριτίου είναι περίπου 0.7 volts 20

Κάθε e που διασχίζει την επαφή και «γεμίζει» μια οπή στην ουσία εξαλείφει και τους 2 φορείς P N Περιοχή απογύμνωσης Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία μιας περιοχής στην επαφή στην οποία δεν υπάρχουν φορείς και συμπεριφέρεται σαν μονωτής 21

Ορθή πόλωση Οι φορείς μετακινούνται προς την επαφή και καταρρέουν την περιοχή απογύμνωσης Εάν η εφαρμοζόμενη τάση είναι μεγαλύτερη από το φράγμα δυναμικού, η δίοδος pn άγει 22

Ανάστροφη πόλωση Οι φορείς απομακρύνονται από την επαφή Η περιοχή απογύμνωσης ξαναδημιουργείται και η δίοδος δεν άγει 23

Πόλωση διόδου pn Οι δίοδοι πυριτίου άγουν με την εφαρμογή ορθής πόλωσης περίπου 0.7 volts Με την εφαρμογή ανάστροφης πόλωσης, η περιοχή απογύμνωσης διευρύνεται και η δίοδος δεν άγει Ένα μικρό ρεύμα φορέων μειονότητας δημιουργείται με την ανάστροφη πόλωση Το ανάστροφο ρεύμα που προκαλείται από τους φορείς μειονότητας καλείται ρεύμα κόρου 24

Ανάστροφη πόλωση διόδου pn Οι δίοδοι pn δεν μπορούν να αντέξουν μεγάλες τιμές ανάστροφου ρεύματος Για υψηλές τιμές τάσης στην ανάστροφη πόλωση μιας διόδου pn, το φαινόμενο της χιονοστιβάδας εμφανίζεται, το οποίο οφείλεται στην ξαφνική εμφάνιση και κίνηση μεγάλου αριθμού φορέων μειονότητας Τυπικές τιμές της τάσης διάσπασης ή κατάρρευσης της διόδου pn είναι από 50 volts μέχρι 1 kv 25

Ενεργειακά επίπεδα Επιπλέον ενέργεια απαιτείται για να μεταφερθεί ένα ηλεκτρόνιο σε μια υψηλότερη τροχιά Τα ηλεκτρόνια που δεν είναι κοντά στο πυρήνα έχουν υψηλότερη ενέργεια Όταν ένα ηλεκτρόνιο πέφτει σε μια χαμηλότερη τροχιά, χάνει ενέργεια με την μορφή θερμότητας, φωτός ή άλλης ακτινοβολίας Οι δίοδοι LED αποτελούν ένα παράδειγμα όπου μια ποσότητα της ενέργειας μετατρέπεται σε φως 26

Ενεργειακός «λόφος» Αντιστοιχεί στο φράγμα δυναμικού μιας διόδου pn Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια χρειάζονται επαρκή ποσότητα ενέργειας για να διασχίσουν την επαφή pn Μια εξωτερική πηγή τάσης η οποία πολώνει ορθά την δίοδο pn παρέχει την απαιτουμένη ποσότητα ενέργειας 27

Ενέργεια Η πλευρά p μιας επαφής pn έχει τρισθενή άτομα με φορτίο πυρήνα +3. Αυτος ο πυρήνας προσελκύει e λιγότερο απ ότι ενας πυρήνας με φορτίο +5. Απότομη επαφή Ζώνη αγωγιμότητας Ζώνη σθένους P N Σε μια απότομη επαφή, η p πλευρά βρίσκεται σε ένα ελαφρώς υψηλότερο ενεργειακο επίπεδο. Οι πραγματικές δίοδοι εμφανίζουν μια σταδιακή αλλαγή από το ένα υλικο στο αλλο. Η εννοια της απότομης επαφής είναι θεωρητική. 28

Ενεργεια Ενεργειακές περιοχές μετά την δημιουργία της περιοχής απογύμνωσης Περιοχή (ζώνη) αγωγιμότητας Ενεργειακός λόφος Περιοχή σθένους Περιοχή-P Περιοχή-N Σε ένα e που προσπαθεί να διαχυθεί στην επαφή pn, η διαδρομή που θα πρέπει να ακολουθηθεί μοιάζει με ενεργειακο λόφο. Θα πρέπει να λάβει την επιπλέον ενέργεια από μια εξωτερική πηγή. 29

Θερμοκρασία επαφής pn Η θερμοκρασία της επαφής pn είναι η θερμοκρασία μέσα στην δίοδο, ακριβώς στην επαφή pn. Όταν η δίοδος άγει, η θερμοκρασία της επαφής είναι μεγαλύτερη από την θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Η τιμή του φράγματος δυναμικού είναι μικρότερη για αυξημένες θερμοκρασίες της επαφής pn. Γενικά η τιμή του φράγματος δυναμικού μειώνεται κατά 2 mv για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό κελσίου. 30

Ρεύματα ανάστροφης πόλωσης διόδου pn Το I S, το ανάστροφο ρεύμα κόρου, διπλασιάζεται για κάθε 10 βαθμούς Celsius αύξηση της θερμοκρασίας. Δεν είναι ανάλογο της ανάστροφης τάσης. Η επιφάνεια ενός κρυστάλλου πυριτίου δεν έχει ολοκληρωμένους ομοιοπολικούς δεσμούς. Οι οπές που δημιουργούνται παράγουν ένα επιφανειακο ρεύμα διαρροής το οποίο είναι ανάλογο με την ανάστροφα εφαρμοζόμενη τάση. 31