なぜパワーダイオードはp + n- n +構造であり、なぜp + p- n +ではないのですか?


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私は、パワーダイオードと、低ドープのn型層を追加した低電力ダイオードとの違いについて学びました。
このn型層は、デバイスのブレークダウン電圧定格を改善し、高ドープ領域から注入されたキャリアの数が多いため、順方向バイアスの伝導を改善します。
このn-層を軽くドープしたp-型層に置き換えた場合、パワーダイオードも同じように機能しますか?もしそうなら、なぜn層が好ましいのでしょうか?または、そうでない場合、なぜですか?

回答:


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電子移動度は正孔移動度の2倍です。したがって、電子を多数キャリアとして使用すると、次のようになります。

  • 固定サイズの場合、パフォーマンスの2倍または...

  • パフォーマンスを固定するには、サイズを半分にします。


+1 1980年にこれを研究していたとき、シリコン(ゲルマニウムではない)の正孔移動度のほぼ3倍でした。シリコンについては1300対500、ゲルマニウムについては3800対1800という古い数字を覚えています。しかし、昔から測定値が洗練されていたのではないかと思います。(の室温)300K
jonk

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@jonk移動度は、ドーパント濃度の関数です。ドーパント濃度が低い場合は数値は正確ですが、移動度が大幅に低下し、ダイオードで使用される濃度が高くなると比率が2:1に変わります。
マット

@Mattありがとう。移動度はT(温度)のパワーであり、電界強度にも依存していたことを覚えています。しかし、ドーパント濃度によっては思い出せませんでした。もちろん、導電率はもちろんです。しかし、もう一度読む必要があると思います。私が見ているかもしれない参照がありますか?
ジャンク

@jonk Bartの本はここでモビリティを扱っていますecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter2/ch2_7.htmまたはSimon Szeの「The Physics of Semiconductor Devices」は素晴らしい本です。
マット

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@Matt Thanks Matt。それは大いに役立ちます。ラティスフォノンモデルもそこで呼び出されます。私はそれに精通しているので、それは素晴らしいセグエでもあります。また、高いドーパントレベルでは電子の移動度が非常に急速に低下し、十分なレベル(全体的に移動度がかなり低い場合)では比率が2未満になることもあると思います。
ジョンク
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