Курсовая работа: Дослідження процесу напилення металевого контакту методом магнетроного розпилення
Звичайно для розрахунку діодів зі сторони заказника повинні бути задані та-кі величини:
1. Максимальне значення зворотньої імпульсної напруги, яке повторюється;
2. Максимальне значення струму, яке проходить в прямому напрямку при заданій температурі корпуса;
3. Максимальне значення температури корпуса.
Вихідні данні для розрахунку діоду зведені в таблиці 4.
Розрахунок силового лавинного діоду проводиться в такій послідовності:
- розрахунок питомого опору вихідного кремнію;
- розрахунок параметрів p+ -n-n+ структури;
- розрахунок діаметру випрямляючого елементу та вибір конструкції кор-
пусу діода.
2.1.2 Розрахунок питомого опору вихідного кремнію
Виконується для того, щоб на заводі-виробнику можна було заказати крем-ній з заданими електрофізичними властивостями. Величина питомого опору вихід-ного кремнію впливає на величину напруги лавинного пробою та інші показники. Розрахунок проводиться в наступній послідовності:
Таблиця 4 – Вихідні дані для розрахунку силового діоду
| Найменування величини та плзначення | Величина | Одиниця виміру |
|
1. Коефіцієнт запасу по напруги , Ku | 0,75 | |
|
2. Поверхнева концентрація алюмінію, NsАl | 5 * 106 | см-3 |
|
3. Глибина залягання p-n переходу, Xjp | 100 | мкм |
|
4. Глибина залягання n+ -n переходу, Xjn | 33 | мкм |
| 5. Кут фаски, φ | 30 | 0 (градус) |
| 6. Концентрація власних носіїв заряду при 1900 С, ni | 1014 | см-3 |
|
7. Концентрація власнихносіїв зарядув кремнії, nisi | 1,38 * 1010 | см-3 |
| 8. Імпульсна напруга, що повторюється, URRM | 1800 | В |
| 9. Середній прямий струм, IFAV | 2000 | А |
| 10. Максимально припустима температура переходу, Tjm | 175 | 0 С |
|
11. Максимально припустима температура корпусу, Tc | 125 | 0 С |
Розрахунок величини напруги лавинного пробою UBR, В
UBR = URRM / Ku , (1)
UBR = 1800 / 0,75 = 2400
Розрахунок концентрації донорів Nd, см-3
Nd = A1* U-1 BR* [ln(B1* UBR)]-2 , (2)
де A1= 9 * 1018 В/см3
B1= 1,2 1/В
Nd = 9 * 1018 *2400-1 *[ln(1,2 *2400)]-2 = 5,6 * 1013
Розрахунок градієнту домішок в p-nпереході а, см-4
a = (2*Nd / Xjp* 10-4 ) ln(Nsa1 / Nd) , (3)
a= (2* 5,6 * 1013 / 100 * 10-4 ) ln(5* 106 /5,6 * 1013 ) = 7,6 * 101 6
По залежності напруги лавинного пробою від величини питомого опору ви-хідного кремнію для розрахованого градієнту визначається потрібний питомий опір кремнію.
Враховуючи, що реальний кремнії може мати дефекти, котрі приводять до зменшення величини напруги лавинного пробою, звичайно приймають питомий опір кремнію на 10 – 15 % більше розрахункового.
ρ= 80 Ом*см