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PN接合について

PN接合で、理想的な接合理論から電流密度を求める式はどんな式ですか?教えてください。

投稿日時 - 2002-10-28 11:24:02

QNo.391419

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質問者が選んだベストアンサー

#1から追伸

「電流密度を求める式」は理論的に以下の式です。
J=enC(exp(-φ/KT))(exp(eV/KT)-1)=enC{exp(V-φ)/kT -1}
J:電流密度 e: 電荷 n:は半導体内のキャリア密度 φ:バンドギャップ
V:印加電圧 K:ボルツマン定数 T:温度K C:定数
#1では1を引いてませんでした。1は普通無視しています。
参考まで

投稿日時 - 2002-11-01 23:47:12

ANo.2

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回答(2)

ANo.1

「電流密度を求める式」ということですが、流れる電流の式は決まっていますのでそれを参考までに、

PNダイオードに順方向バイアス電圧Vを印加すると流れる電流Iは、
以下の式になりますね。
I=ie^{q(V-Vth)/KT} :eはExpornential です。
ここで、Iは電流、iは、リーク電流といいます。
Vは印加電圧、Vthは材料の閾値電圧(化学ポテンシャル)
qは電子の電荷、Kはボルツマン定数、Tは絶対温度表示の温度(度K)
常温では約300Kを使います。
シリコンの半導体ではVthが0.7Vに近い値です。Vthは閾値といってPNジャンクション間の化学ポテンシャルですね。(q/KT)は39になるかな。
ということでPNジャンクションダイオードの材料や大きさで決まるのが
リーク電流iですね。これはナノアンペアの単位ですね。電子の電荷が
10^-19 のオーダだから10^12個ぐらいの電子がもれ電流になっている
のがわかるね。

参考になれば、

投稿日時 - 2002-10-28 21:27:10

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