Junções PN e Fotodiodos
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Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Elétrica Materiais Elétricos - Laboratório Junções PN e Fotodiodos Clóvis Antônio Petry, professor. Florianópolis, agosto de 2006. Semicondutores – referências bibliográficas http://www.prenhall.com/boylestad_br/ Semicondutores – materiais P e N Junção PN – Sem polarização Junção PN – Sem polarização Junção PN – Reversamente polarizada Junção PN – Reversamente polarizada Junção PN – Diretamente polarizada Diodo semicondutor – Símbolo e curvas Diodo – Curva ID x VD Diodo – Curva ID x VD ⎛ ID = IS ⎜ e ⎜ ⎝ K ⋅VD TK ⎞ − 1⎟ ⎟ ⎠ • ID = corrente direta; • VD = tensão de polarização; • IS = corrente de saturação reversa; • K = 11.600/n com n = 1 para o Ge e n = 2 para o Si; • TK = TC + 273o. Diodo – Curva ID x VD VD > 0 ID = IS ⋅ e K ⋅VD TK − IS VD = 0 ID = 0 VD < 0 ID = IS Silício versus Germânio • Tensão reversa: • Silício: 1000 V; • Germânio: 400 V. • Temperatura de operação: • Silício: 200 oC; • Germânio: 100 oC. • Queda de tensão direta: • Silício: 0,7 V; • Germânio: 0,3 V. Efeitos da temperatura A corrente de saturação reversa IS terá sua amplitude praticamente dobrada para aumento de 10 oC na temperatura. Recuperação reversa Recuperação reversa – Si x SiC http://powerelec.ece.utk.edu/pubs/pels_letters_SiC_june_2003.pdf Recuperação reversa – Si x SiC http://www.cree.com/Products/pdf/Power_Article_1.pdf Diodos emissores de luz Diodos emissores de luz Fotodiodos Fotodiodos Fotodiodos Parte experimental – Curva VD x ID do diodo + R1 2, 2 kΩ 5V R2 470 Ω 5 + V1 − − VD = V1 − V2 V2 ID = R3 D 11 + VD − ID R3 1kΩ + V2 − Parte experimental – Curva VD x ID do diodo + R1 2, 2 kΩ 5V D R2 470 Ω + V1 − 5 11 − V + D ID R3 1kΩ + V2 − − VD = V2 − V1 V2 ID = − R3 Parte experimental – Fotodiodos 11 15 R1 100 kΩ − V1 + Parte experimental – Circuito integrado no 3
