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la realizzazione dei contatti di anodo e catodo di un diodo p-n

potrebbe portare alla creazione di giunzioni rettificanti in serie al

diodo stesso -)

q(

q( -) m

m E

F

metallo semiconduttore metallo

GIUNZIONI M-S OHMICHE (CONTATTI OHMICI)

Un contatto ohmico è caratterizzato dalla sua resistenza di contatto. Nel caso di

una giunzione M-S: 

 1

 

 

1

 

 q q

I q k

Bn Bn

 

 

   2 kT kT

A T e e

R   

C    

V kT qA T

 0

V

 

Per avere R 0 deve essere quindi molto piccolo (valori negativi molto grandi

C Bn

creerebero una giunzione al contrario).

Il caso ideale è il contatto neutro: livello del

 vuoto q

< sono ancora

Contatti in cui q

q

m s s

m

ohmici (entro certi limiti) E

c

 E

assenza di rcs (su silicio n) Fm

Questo si puo ottenere solo con un

limitato numero di combinazioni

metallo-semiconduttore (difficilmente

con l’alluminio, ad esempio). E

v

I contatti ohmici M-S si basano quindi sull’attraversamento della rcs da parte dei portatori

per effetto tunnel.

Utilizzando semiconduttori degeneri, la rcs si assottiglia al punto che l’effetto della barriera

di potenziale diventa trascurabile (W inferiore a 2 nm)

q( - )=qV

q( -) m s bi

m I

E

E c

Fm E

Fs caratteristica

ideale di un caratteristica

contatto ohmico reale di un

E contatto ohmico

v

++

n metallo V

n

DIODO GUNN (transferred electron device, J.B. Gunn, IBM 1962)

E’ costituito da una regione di GaAs opportunamente drogata e contattata per

mezzo di contatti ohmici. Utilizza la particolare dipendenza della velocità degli

elettroni nel GaAs dal campo elettrico per ottenere una regione di

funzionamento in cui la conduttanza differenziale è negativa.

Questa proprietà viene sfruttata per

ottenere amplificatori ed oscillatori a

I frequenze elevatissime (100 GHz)

g =dI/dV<0

d G g

L

i d

S i o Vo

V i è il generatore di segnale, G è il

s L

carico.

contatto contatto

ohmico ohmico

n-GaAs i ha una componente continua che

s

fissa il punto di funzionamento.

+

+ n GaAs

n GaAs

I Scegliendo opportunamente i e G , è

s L

possibile impostare il punto di

i s funzionamento nella zona in cui g <0

d

V

Vo

I Piccole variazioni di i possono indurre

s

i ±i ampie variazioni di Vo.

s s Il guadagno di corrente dell’amplificatore è:

 

i i G V G

   

o o

A L o L

  

    

i i i i G V g V G g

L o d o L d

s o d

V

Vo in cui G + g può tendere a 0

L d

Uso del diodo Gunn come oscillatore

I (f maggiori di 10 GHz e fino ai THz)

i s Per G = - |g |, Ai è infinito ed il

L d

circuito entra in oscillazione in quanto

esistono infiniti punti di intersezione

fra le due caratteristiche.

Si tratta di un oscillatore che non

V prevede un circuito risonante.

Interpretazione fisica

- -

+ + - +

E

E E E

c L L

E

qV qV H qV E E

E H c

c

Fase 1 Fase 2 Fase 3

Il campo elettrico E è uniforme e L’ingresso di un gruppo di Per effetto di E il gruppo di

H

superiore al campo critico elettroni dal contatto determina elettroni rallenta sempre più, e

la nascita di due zone con dunque si compatta man mano

diverso campo elettrico che procede verso destra.


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

In questo materiale didattico relativo al diodo Schottky vengono trattati i seguenti argomenti. Capacità di svuotamento. Barriera di Schottky. Caratteristica I-V del diodo Schottky. Caratteristiche essenziali del diodo Schottky. Giunzioni m-s ohmiche (contatti ohmici). Diodo Gunn (transferred electron device). Uso del diodo Gunn come oscillatore.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in ingegneria elettronica
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Dispositivi elettronici a semiconduttore e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Della Corte Francesco Giuseppe.

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