capacità della zona di svuotamento

salve sono alle prese con l'esame di dispositivi e vedo che nell'espressione della capacita della zona di svuotamente è presente a denominatore sotto radice la differenza tra la tensione di built in e la tensione applicata al diodo. la cosa che non mi torna è il fatto che per tensione applicata pari alla tensione di built in la capacità diverga e che addirittura per tensioni maggiori si abbia una radice di un numero negativo. ora il mio dubbio non è tanto il fatto che si abbia un'espressione del genere ma il fatto che le tensioni che si applicano al diodo possono essere maggiori della tensione di built in. chi mi aiuta a risolvere questi dubbi? p.s il libro su cui studio è del ghione

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GaLoIs
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sioni

Semplicemente perch=E9 stai uscendo dall'intervallo di validit=E0 dell'espressione considerata. Come ogni modello fisico, esso si basa su alcune supposizioni che fissano i limiti di applicabilit=E0 dei risultati. Se sei al di fuori di questi limiti, quello che resta =E8 un'espressione matematica del tutto priva di correlazioni con quello che accade in realt=E0. Per esempio, non consideri il fatto che polarizzare un diodo con la tensione di built-in corrisponde ad eliminare praticamente la regione di svuotamento e far scorrere nella giunzione una corrente estremamente elevata. Anche ammettendo di superare la tensione di built-in, la regione svuotata continuerebbe a non esistere (non =E8 che ha una larghezza negativa!!!) e quindi la formula che hai citato perde completamente di significato (mentre diventa importante la capacit=E0 di diffusione, che ha origini fisiche ben diverse). Ma adesso abbiamo qualcosa di molto diverso da un condensatore.

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Darwin

mok il discorso della validità dei modelli mi ha convinto, però pensando ho alcuni dubbi. il primo dubbio è che se mi avvicino a tensioni a quelle di built in per valori minori ho una capacità della zona di svuotamento che cresce sempre più, avvicinandomi da valori di tensione superiori a quella di built in facendo decrescere la tensione, debbo usare il modello della capacità di diffusione che aumenta all'aumentare della tensione applicata...si presenta una discontinuità della capacità ? e tutto va bene perchè sono modelli? ti è mai capitato di valutare con i simulatori che accade al mimite per Va = Vbuilt in? una spiegazione che mi ero dato io della domanda originaria era che il mio libro(ghione) sostiene che al massimo intorno alla zona di svuotamento cade la tensione di built in e l'eccesso rispetto a tale tensione cada sulla zona resistiva quindi dato che la capacità della zona di svuotamento è molto alta ed è in serie alla capacità di diffusione che è piccola e cresce con V, la capacità totale è minore della più piccola capacità (come la formula del parallelo di resistenze). che ne pensi?

"Darw> salve sono alle prese con l'esame di dispositivi e vedo che

nell'espressione

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tensioni

Semplicemente perché stai uscendo dall'intervallo di validità dell'espressione considerata. Come ogni modello fisico, esso si basa su alcune supposizioni che fissano i limiti di applicabilità dei risultati. Se sei al di fuori di questi limiti, quello che resta è un'espressione matematica del tutto priva di correlazioni con quello che accade in realtà. Per esempio, non consideri il fatto che polarizzare un diodo con la tensione di built-in corrisponde ad eliminare praticamente la regione di svuotamento e far scorrere nella giunzione una corrente estremamente elevata. Anche ammettendo di superare la tensione di built-in, la regione svuotata continuerebbe a non esistere (non è che ha una larghezza negativa!!!) e quindi la formula che hai citato perde completamente di significato (mentre diventa importante la capacità di diffusione, che ha origini fisiche ben diverse). Ma adesso abbiamo qualcosa di molto diverso da un condensatore.

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GaLoIs

"GaLoIs" ha scritto nel messaggio news:4671075d$0$21201$ snipped-for-privacy@news.tiscali.it...

La capacità di cui tu stai parlando è ovviamente quella di piccolo segnale (per unità di area),quella cioè dovuta alla variazione di tensione ai capi della giunzione pn. Come sai , l'applicazione di una tensione nulla ai capi della giunzione non determina l'annullamento della regione svuotata, per effetto della ridistribuzione delle cariche mobili all'interno della stessa. Cosa succede se applichi una tensione esterna uguale alla tensione di built-in?La regione svuotata non esiste,quindi non esistono cariche al suo interno , quindi non si può parlare di capacità. Quando la tesione esterna diviene sensibilmente maggiore del potenziale di built-in la regione di svuotamento di una giunzione a gradino varia come la radice quadrata della tensione applicata. Quindi nell'espressione della capacità di piccolo segnale che citavi,devi considerare il modulo della tensione esterna applicata: quando il modulo della tensione esterna è maggiore del potenziale di built-in , la capacità di una giunzione a gradino pn diminuisce approssimativamente con l'inverso della radice quadrata della tensione inversa applicata. Ricordati che la formula cui tu fai riferimento, è ottenuta da un modello di giunzione pn "ideale":1)ipotesi di completo svuotamento;2)giunzione a gradino (drogaggio uniforme nelle regioni p e n,con andamento spaziale discontinuo:giunzione brusca). I casi "reali" sono ben diversi da questo modello! Per distribuzioni dei drogante diverse (lineare o asponenziale) le formule citate non valgono più. Infine ( e poi chiudo!), la relazione che lega la capacità di piccolo segnale all'estensione della regione di svuotamento deriva,nel caso generale, dall'applicazione della legge di Gauss alla regione stessa : se la regione non esiste,non ha senso andare a cercarne la capacità! Ciao, Robbie.

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Robbie

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