Warum haben Leistungsdioden eine p + n- n + -Konstruktion und warum nicht p + p- n +?

11

Ich habe etwas über Leistungsdioden gelernt und wie sie sich von Niedrigleistungsdioden durch Hinzufügen einer leicht dotierten n-Typ-Schicht unterscheiden.
Diese Schicht vom n-Typ verbessert die Durchschlagspannung der Vorrichtung und verbessert die Leitung in Vorwärtsvorspannung aufgrund der hohen Anzahl von injizierten Trägern aus den stark dotierten Bereichen.
Funktioniert eine Leistungsdiode genauso, wenn diese n-Schicht durch eine leicht dotierte p-Schicht ersetzt wird? Wenn ja, warum wird eine n-Schicht bevorzugt? Oder wenn nicht, warum?

diodes power-electronics semiconductors Siddharth Nandhan
quelle

Antworten:

13

Die Elektronenmobilität ist ungefähr doppelt so hoch wie die Lochmobilität. Wenn Sie also die Elektronen als Majoritätsträger verwenden, erhalten Sie:

  • Bei fester Größe die doppelte Leistung oder ...

  • Für feste Leistung halb so groß.

DrFriedParts
quelle
300K.
1
@jonk Mobilität ist eine Funktion der Dotierstoffkonzentration. Ihre Zahlen sind für niedrige Dotierstoffkonzentrationen genau, aber die Mobilität nimmt erheblich ab, und das Verhältnis ändert sich bei den höheren Konzentrationen, die in einer Diode verwendet würden, auf 2: 1.
Matt
@ Matt Danke. Ich erinnere mich, dass Mobilität eine Potenz von T (Temperatur) war und auch von der Intensität des elektrischen Feldes abhing. Aber ich hatte mich je nach Dotierstoffkonzentration nicht daran erinnert. Natürlich ist Leitfähigkeit natürlich. Aber ich denke, ich muss noch einmal nachlesen. Haben Sie eine Referenz, die ich mir ansehen könnte?
Jonk
@jonk Das Bart-Buch befasst sich hier mit Mobilität. ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter2/ch2_7.htm oder "Die Physik von Halbleiterbauelementen" von Simon Sze ist ein ausgezeichnetes Buch.
Matt
1
@ Matt Danke Matt. Das hilft sehr. Auch dort wird das Gitterphononenmodell aufgerufen. Ich bin damit vertraut, also ist das auch ein schöner Übergang. Ich glaube auch, dass ich sehe, dass die Elektronenmobilität bei hohen Dotierstoffkonzentrationen ziemlich schnell abnimmt und dass das Verhältnis bei ausreichend hohen Konzentrationen (bei denen die Mobilität insgesamt eher gering ist) sogar unter 2 liegen kann.
Jonk