Розрахунок фотодіода з метою отримання бажаних параметрів вольтамперних характеристик - Курсовая работа

бесплатно 0
4.5 162
Аналіз залежності вольтамперних характеристик фотодіода від фізичних параметрів напівпровідника. Розрахунок фотодіода з метою отримання бажаних параметрів вольтамперних характеристик. Зміна вольтамперної характеристики переходу під дією випромінювання.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
Вплив випромінювання на вольтамперну характеристику р-n-переходу залежить від таких факторів, як інтенсивність і довжина хвилі, геометричні розміри і фізичні параметри р-n-переходу, а також від напряму падіння випромінювання по відношенню до переходу.У випадку, коли IMG_933304ec-7266-4e99-93e5-c4f4f120db58 рівняння 5,6 спрощуються і повний струм в p-n-переході: IMG_ae53ea54-8ac4-4da5-ba01-07fe54adcc95 Перше рівняння визначає характеристику неосвітленого фотодіоду, тобто Характеристику темнового струму, другий - який не залежить від прикладеної напруги, являє собою фотострум носіїв, генерованих в межах дифузних довжин від потенціального барєру в переході. Кати потік фотонів Q падає перпендикулярно до площини р-n-переходу, то товщина 5, в якій існує потенціальний барєр, дуже мала в порівнянні з розмірами р-і n-областей, а також з дифузними довжинами носіїв в цих областях електричне в Поле існує виключно в області барєру, а за межами цієї області напруженість електричного поля рівна нулю, тому носії поза областю барєру перемішуються Із рівнянь 14 і 15 отримаємо вираз для діркової і електронної складової густини струму в р-n-переході, освітленому перпендикулярно до площини переходу: IMG_7b611cbb-7ef6-4a6e-8cdb-ea55e3e5ab98 (16)Темновий струм фотодіода можна виразити за допомогою струму Is насичення розрахованого для переходу, товщина якого значно більша дифузних довжин носіїв. Густина струму насичення js залежить тільки від фізичних параметрів напівпровідника з обох областях переходу і визначається за формулою: IMG_7f86a837-c34f-4ee6-8282-075c3ba95393 Вираз 36 виведено в припущенні, що впливом неосновних носіїв, які генеровані термічно в шарі просторового заряду переходу, можна знехтувати, з порівнянні з носіями, які генеровані випромінюванням. В напівпровідниках з великою шириною забороненої зони (Si,Ga,As) необхідно врахувати вплив носіїв генерованих в шарі просторового заряду, яку можна визначити по формулі: IMG_a6d41f49-1268-4da4-b89b-bf16efe945bc (39) Так, як товщина шару просторового заряду ? залежить від напруги, прикладеної до переходу, то темновий струм Si фотодіодів не має насичення в в порівнянні з Ge фотодіодами, а пропорційний U1/2 для переходів з великим градієнтом домішок, або U1/3 з малим градієнтом домішок.Перехід отриманий методом вирощування, має в n - області питомий опір pn і час життя ?h , а в рр - області рр і час життя електронів ?e. Підрахувати чутливість фотодіода для випромінювання з довжиною хвилі ? темновий струм і відношення фотоструму до темнового струму при освітленні його потоком випромінювання Р в двох випадках: А)коли довжина кожної області переходу рівна l1; Визначити які розміри і фізичні параметрі повинен мати сплавний р-n-перехід в германії , щоб при освітленні переходу потоком випромінювання 100МВТ/см2 з довжиною хвилі ? фотодіод дозволяв отримати фотострум ІФ>>1МА, темновий струм в області насичення ІТ =50В. За кривими залежності дифузної довжини електронів і дірок в германії від їх часу життя визначити дифузну довжину Le ,Lh. По кривій залежності коефіцієнта відбивання від довжини хвилі падаючого випромінювання для Ge знайти R? ,а по кривій залежності квантового виходу ?? внутрішнього фотоефекту в Ge від довжини хвилі випромінювання.IMG_7be4d9b6-da43-4c1b-8a2e-79944a111d9a

IMG_89dc1c97-bd65-45a1-ba49-765ac8db9587

IMG_ac665501-c0d3-472d-b60a-fcc047f7e398

IMG_7871b085-a2a3-4646-a187-069b69d2928a

IMG_821f16a5-f299-4ecd-b279-6c10cac08d02

IMG_2362e3d1-5aa7-4bbd-a623-2e177b119efcПерехід отриманий методом вирощування, має в n-області питомий опір rn і час життя th, а в р-області rp і час життя електронів te. Підрахувати чутливість фотодіода для випромінювання з довжиною хвилі l, темновий струм і відношення фотоструму до темнового струму при освітленні його потоком випромінювання Р в двох випадках: А) коли довжина кожної області переходу рівна l1; Б) коли довжина кожної області переходу рівна l2; Для розвязку задачі виконуємо наступні пункти: А)коли довжина кожної області переходу рівна l1: За кривими залежності дифузної довжини електронів і дірок в германії від їх часу життя визначаю дифузну довжину: ?n=100мкс; Знайдемо відношення Іф до Іт: IMG_e9a7e300-4c2c-4f0f-b1c8-c1b9ab338891 Б) коли довжина кожної області переходу рівна l2: За кривими залежності дифузної довжини електронів і дірок в германії від їх часу життя визначаю дифузну довжину, у даному випадку : ?n=100мкс;У цій курсовій роботі розраховано основні параметри фотодіода з метою отримання бажаних параметрів вольтамперних характеристик, чутливість фотодіода для випромінювання з довжиною хвилі l, темновий струм і відношення фотоструму до темнового струму, розміри і фізичні параметри фотодіода, який є одним з основних і базових приладів оптоелектроніки.

План
Зміст

Вступ

1. Рівняння сімейства вольтамперних характеристик фотодіода

1.1 Перехід освітлений паралельно

1.2 Перехід освітлений перпендикулярно

1.3 Аналіз залежності вольтамперних характеристик фотодіода

1.4 Аналіз залежності вольтамперних характеристик фотодіода від фізичних параметрів напівпровідника

1.5 Розрахунок фотодіода з метою отримання бажаних параметрів вольтамперних характеристик

1.6 Графіки додатку

2. Розвязок задач

Висновок

Література

Вывод
У цій курсовій роботі розраховано основні параметри фотодіода з метою отримання бажаних параметрів вольтамперних характеристик, чутливість фотодіода для випромінювання з довжиною хвилі l, темновий струм і відношення фотоструму до темнового струму, розміри і фізичні параметри фотодіода, який є одним з основних і базових приладів оптоелектроніки.

Я ознайомився з основними параметрами фотодіодів та їхніми вольт амперними характеристика, різними типами переходів при різних способах освітлення, навчився аналізувати залежності вольт амперних характеристик фотодіодів від фізичних параметрів напівпровідника

Список литературы
Алексеева И. Н. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 109 / И. Н. Алексеева. - М. : Патриот, 2010. - 80 с.

Гуревич Б. М. Справочник по электронике для молодого рабочего : 4-е изд., перероб. и доп. / Б. М. Гуревич, Н. С. Иваненко. - М. : Высшая школа, 2007 - 272 с.

Гендин Г. С. Все о резисторах : справочное издание. Вып. 1239 / Г. С. Гендин. - М. : МРБ, 2010. - 192 с.

Брежнева К. М. Транзисторы для аппаратуры широкого применения : справочник / К. М. Брежнева, Е. И. Гантман, Т. И. Давыдова [и др.], под ред. Б. Л. Перельмана. - М. : Радио и связь, 1981. - 656 с.

Забродин Ю. С. Промышленная электроника : учебник для вузов / Ю. С. Забродин. - М. : Высшая школа, 2009 - 496 с.

Колонтаєвський Ю. П. Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум. / Ю. П. Колонтаєвський, за ред. А. Г. Соскова. - К. : Каравела, 2003 - 364 с.

Бойко В. І. Схемотехніка електронних систем : в 3 к. / В. І. Бойко, А. М. Гуржій [та ін.]. - К. : Вища школа, 2010. - К. 1 : Аналогова схемотехніка. - 366 с.

Методические указания для выполнения курсовой работы по теме «Расчет усилителей низкой частоты» по дисциплине «Аналоговая схемотехника» для студентов специальностей: 6.090803 «Электронные системы», 6.090802 «Электронные приборы и устройства», 6.090804 «Физическая биомедицинская электроника» всех форм обучения Сумы, издательство СУМГУ 2005

Размещено на .ru

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?