الموضوع معادلة ثنائي أشباه الموصلات
المؤلف:
أ.د. سمير عطا مكي م.د. عماد هادي خليل
المصدر:
اساسيات الالكترونيات
الجزء والصفحة:
ص 61
2025-03-20
748
هي صيغة رياضية عامة تم اشتقاقها بالاعتماد على مفاهيم فيزياء الحالة الصلبة ويمكن بواسطتها وصف منحنى الخواص الثنائى أشباه الموصلات في حالتي الانحياز الأمامى والانحياز العكسي. حسب هذا العلاقة فان التيار المار في الثنائي يعطى بالعلاقة:
حيث التيار المار بالثنائي (Diode Current) ، Iهو تيار التشبع العكسي للثنائي ( Reverse Saturation current)V فرق الجهد المسلط على طرفي الثنائي Diode Voltage)) وتكون إشارته موجبة عند التحييز الأمامي وسالبة عند التحييز العكسي η مقدار ثابت يعتمد على طبيعة مادة الثنائي ففي حالة كون التيار المار في الثنائي صغيرا ) في حالة التيارات المقابلة لفولتية اقل من فولتية الركبة) فان (1 = η ) للثنائي المصنوع من الجرمانيوم ويكون η=2)) للثنائي المصنوع من السليكون، اما في حالة التيارات العالية فيكون (η=1) للثنائي المصنوع من السليكون أو الجرمانيوم، VTH مقدار يعتمد على درجة حرارة الثنائي ويسمى (Thermal Voltage) ويعطى بالعلاقة KT/q = VTH
حيث K ثابت بولتزمان T درجة الحرارة المطلقة وشحنة الإلكترون.
يمكن كتابة معادلة الثنائي بصيغة ثانية بعد التعويض عن ثابت بولتزمان وشحنة الإلكترون فنحصل على
ان معادلة الثنائي هو وصف رياضي لمنحنى الخواص للثنائي، وهو يختلف قليلا عن منحنى الخواص التجريبي (الواقعي)، نلاحظ من الشكل (1) ان منحنى الخواص المرسوم وفقاً لمعادلة الثنائي مزاح قليلاً إلى يسار منحنى الخواص الحقيقي ببضعة أعشار الفولت.
الشكل (1) مقارنة بين منحنى الخواص الحقيقي لثنائي سليكون ومنحنى الخواص المقابل لمعادلة الثنائي ان الاختلاف بين منحنى الخواص التجريبي ومنحنى الخواص المتحصل عليه من معادلة الثنائي يعود إلى تأثير مقاومة الثنائي ومقاومة نقطتي توِصيل الطرفين المعدنيين للثنائي مع طرفي بلورة الثنائي.
الاكثر قراءة في الألكترونيات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
