Equazione del diodo ideale di Shockley
Jump to navigation
Jump to search
L'equazione di Shockley è un'approssimazione ideale della caratteristica tensione-corrente per una giunzione p-n, ideata da William Bradford Shockley.
La forma generale dell'equazione è la seguente:
dove:
- iD è l'intensità di corrente sul diodo
- VD è la differenza di potenziale tra i due terminali del diodo
- q è la carica di un elettrone
- k è la costante di Boltzmann
- T è la temperatura assoluta sulla superficie di giunzione tra le zone p ed n;
- VT = kT/q è la tensione termica; per temperature ambiente (intorno ai 300 K) vale circa 26 mV
- n è un parametro adimensionale costruttivo del cristallo (pari a circa 2 per i diodi al silicio (Si) e circa 1 per quelli al germanio (Ge)).
- IS è la intensità di corrente di saturazione
Quest'ultima dipende dalle caratteristiche costruttive del diodo ed è inoltre direttamente proporzionale alla superficie della giunzione p-n.
L'intensità di corrente di saturazione assume valori tipicamente tra i 1×10−10 A ed i 1×10−15 A.
Il suo valore è dato da:
I due addendi sono rispettivamente la corrente di diffusione delle lacune nella parte n della giunzione e la corrente di diffusione degli elettroni nella parte p. I simboli nell'equazione rappresentano:
- Dn e Dp sono i coefficienti di diffusione per gli elettroni e le lacune
- Ln e Lp sono le lunghezze di diffusione per gli elettroni e le lacune
- ni la densità intrinseca di portatori
- NA e ND le concentrazioni di accettori e donatori
- A è la superficie della giunzione
Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]
- (EN) Simon Sze e Kwok K. Ng, Physics of semiconductor devices, 3ª ed., Wiley-Interscience, 2006, sez. 2.3.1, ISBN 978-0-471-14323-9.