Perché i diodi di potenza hanno una costruzione p + n- n + e perché non p + p- n +?


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Ho imparato a conoscere i diodi di potenza e come differiscono dai diodi a bassa potenza con l'aggiunta di uno strato di tipo N leggermente drogato.
Questo strato di tipo n migliora la classificazione della tensione di rottura del dispositivo e migliora la conduzione in polarizzazione diretta a causa dell'elevato numero di portatori iniettati dalle regioni fortemente drogate.
Un diodo di potenza funzionerà allo stesso modo se questo strato n viene sostituito con uno strato di tipo p leggermente drogato? In tal caso, perché si preferisce uno strato n? Oppure, in caso contrario, perché?

Risposte:


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La mobilità degli elettroni è circa il doppio di quella della buca, quindi l'uso degli elettroni come portatori della maggioranza significa ottenere:

  • Per dimensioni fisse, prestazioni doppie o ...

  • Per prestazioni fisse, metà delle dimensioni.


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@jonk La mobilità è una funzione della concentrazione di droganti. I tuoi numeri sono precisi per basse concentrazioni di droganti, ma la mobilità diminuisce sostanzialmente e il rapporto cambia a 2: 1 alle concentrazioni più elevate che verrebbero utilizzate in un diodo.
Matt,

@ Grazie Grazie. Ricordo che la mobilità era una certa potenza di T (temperatura) e dipendeva anche dall'intensità del campo elettrico. Ma non l'avevo ricordato a seconda della concentrazione di drogante. Certamente la conduttività è, ovviamente. Ma credo di aver bisogno di leggere di nuovo. Hai un riferimento che potrei guardare oltre?
Jon

@jonk Il libro Bart affronta la mobilità qui ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter2/ch2_7.htm o "The Physics of Semiconductor Devices" di Simon Sze è un libro eccellente.
Matt

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@Matt Grazie Matt. Questo aiuta molto. Anche qui viene invocato il modello fononico reticolare. Ne ho familiarità, quindi è anche un bel seguito. Credo anche di vedere che la mobilità degli elettroni diminuisce abbastanza rapidamente a livelli elevati di drogante e che il rapporto può essere anche inferiore a 2 a livelli sufficientemente alti (dove la mobilità è piuttosto bassa, nel complesso).
Jon
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