Shockley Diode Equation   쇼클리 다이오드 방정식

(2021-06-24)

1. 쇼클리 다이오드 방정식다이오드pn 접합 양단에서, 전류 전압의 지수 의존성 관계를 보여주는, 관계식
       
[# I = I_S \left[ e^{(V/nV_T)} - 1 \right]#]
ㅇ 관계식 내 항목별 설명 -
[# V_T = \frac{kT}{q} #]
: 열전압 (Thermal Voltage) . 실온 20℃에서 약 25 [mV], 25℃에서 약 26 [mV] . k = 1.38 x 10-23 [J/K] : 볼츠만 상수 . q : 전자 전하량 [C] (1.602 x 10-19 [C]) -
[# I_S = A q n^2_i \left( \frac{D_p}{L_pN_d} + \frac{D_n}{L_nN_a} \right) #]
: 포화전류 (Saturation Current) . ni : 진성 캐리어 농도 . Dp, Dn : 확산계수 (Diffusion Coefficient) . Lp, Ln : 확산거리 (Diffusion Length) . q = 1.60 x 10-19 [C] : 전자 전하량 . Na, Nd : 도핑 농도 . 결국, 포화전류는, .. 공정 조건 및 접합 면적에 따라 달라짐 .. 전형적인 값 : 10-15 ~ 10-13 A 정도 - n (1 ≤ n ≤ 2) : 방출 계수 또는 이상 계수라고 하며, 정공전자재결합을 반영 . 매우 낮은 전류에서는 재결합이 중요하므로 n ≒ 2, 높은 전류에서는 n ≒ 1 . 통상, n = 1 로 가정2. 바이어스 하의 다수 캐리어소수 캐리어 농도 분포 및 전류

반도체 접합
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