Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diodenkennlinie, 2te Knick woher?


von Diode (Gast)


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Hallo,

wo kommt der "2te Knick" einer Diodenkennlinie her und wie lässt sich 
diesr physikalisch erklären?

Gruß

von Klaus R. (klara)


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Was ist das denn für eine Diode?
mfg Klaus

von Peter D. (peda)


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Ist ein Link auf das Datenblatt dieser speziellen Diode zuviel verlangt?

von Purzel H. (hacky)


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mehr als 2.5V bei 200mA muesste eine LED sein. oder allenfalls eine SiC.

von Diode (Gast)


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Es handelt sich um eine "Silicon epitaxial planar type":
www.semicon.panasonic.co.jp/ds4/DA2JF80_E.pdf

von Carsten S. (dg3ycs)


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Diode schrieb:
> wo kommt der "2te Knick" einer Diodenkennlinie her und wie lässt sich
> diesr physikalisch erklären?

Da kommt man von der Silversterparty hein, schaut nichtsahnend ins Forum 
und dann so eine Frage...

Diode schrieb:
> Es handelt sich um eine "Silicon epitaxial planar type":
Diese Bezeichnung bezieht sich nur auf den mechanischen Aufbau der 
Diode.
(Schichtaufbau). Ist heute so ziemlich das verbreiteste was es gibt.

Die bekannten Universaldioden 1N4001(...7) sind genauso Epitaxialtypen 
wie 1N4148 oder viele Z-Dioden usw...
Und auch bei Transistoren/IC usw. ist das eine 0815 
Herstellungsmethode...
Das sagt also herzlich wenig über die Diode aus.

NAch dem Datenblatt scheint das eine schnelle und gleichzeitig recht 
Spannungsfeste Diode zu sein die bei 800V immer noch mit 1A 
Pulsbelastung /200mA Dauerbelastung klarkommt. Bei einem Ct von 0,6pf 
(Die vom Spannungsbereich ähnliche 1n4007 liegt da mal locker Faktor 20 
drüber)
In diese Ausführung schon nicht mehr 0815 und daher schon wohl im Aufbau 
etwas besonders... Auch die hohe Vorwärtsspannung spricht da für einige 
Besonderheiten.

Aber Anwendung ist wohl doch als Schaltdiode, daher sind das wohl 
tatsächlich Technologiebedingte Nebeneffekte und keine gewollten 
"Knickstellen" die gezielt hineindesignt worden sind.

Daher:
Mal ins Blaue geschossen, die Grundlagenvorlesung Halbleiterbauelemente 
liegt mittlerweile doch schon ein paar Jährchen zurück. Und es waren 
halt auch nur Grundlagen. Danach nur noch Anwendung.

Könnte es vielleicht etwas mit der Reduktion der "mittleren freien 
Weglänge" zu tun haben? Ich meine da war etwas in der Richtung.

Bei Metallen gibt es ja den Effekt das bei einer Ehöhung der Energie 
diese Strecke erst sinkt (mehr Kollisionen, wirkt sich Dämpfend aus) und 
dann wieder steigt. Würde man eine solche Kurve mit einer Kurve des 
Generationsprozesses überlagern, so könnte man je nach Skalierung eine 
Kurve ähnlich dem Datenblatt erhalten.
Normalerweise ist der GEnerationsprozess aber derart überwiegend das man 
diesen Effekt bei Halbleitern wohl nicht beachten muss.
Wenn man aber jetzt mal annimt das diese Diode einen besonderen Aufbau 
hat, z.b. besonders kleine PN Übergangsgangsfläche, dann KÖNNTE da 
vielleicht doch am ende ein deutlich sichtbarer Zusammenhang bestehen.

Aber wie geschrieben:
Ist nur eine Vermutung (von einem halb-Blauen) ins Blaue hinein.
Aufgrund von "Damit man es mal gehört hat" in einer Vorlesung von vor 
vielen Jahren. Also mit VIEL Vorsicht zu genießen.
Kann auch sein das da nur die Kombination von Müdigkeit und 
"geistreicher Getränke" aus mir spricht und ich mich morgen am Kopf 
packe ;-)

Aber evtl. meldet sich hier ja noch einer der sich im Studium wirklich 
mit MAterialwissenschaften befasst hat und gesichertes Beitragen kann.
Auch wenn das Wissen ums WARUM im Job oder Hobby jetzt nicht wirklich 
irgendwelchen Unterschied für die Anwendung der Bauteile macht (Man muss 
die Daten halt bewerten können, aber nicht wissen warum die Daten jetzt 
genau so sind wie sie sind), so bin ich doch neugierig geworden...

Gruß
Carsten

von Lurchi (Gast)


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Der zusätzliche Knick bei mittleren Strömen könnte vom Widerstand eines 
schwach dotierten Bahngebiets kommen. Wegen der hohen 
Spannungsfestigkeit ist davon auszugehen das die Dotierung da eher klein 
ist, schon fast in Richtung PIN. Bei genügend Strom werde auch da dann 
so viel Minoritätsladungsträger eingeschwämmt dass die Leitfähigkeit 
steigt.

von Peter R. (pnu)


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Ohne Gewährleistung:

Im unteren Teil der Kennlinie (bis ca 1mA) ist der durch den 
Bahnwiderstand die Kontakte und die Bondung erzeugte ohmsche 
Spannungsanteil noch gering. Also der exponentielle Verlauf einer 
idealen Diode.

Bei etwa 1mA biegt die Kennlinie nach rechts ab, weil da der 
Spannungsanstieg eine lineare Komponente hat, entsprechend einem 
ohmschen Widerstand, bedingt durch die Leitfähigkeit des Si-Materials 
ohne wesentliche Beteiligung von injizierten Trägern.

Ab 100 mA steigert sich die Leitfähigkeit des Materials, durch die 
wachsende Trägerinjektion in die der Sperrschicht beachbarten Bereiche. 
Es beginnt wieder ein Stück entsprechend der e-Kurve.

Bei noch höheren Strömen kommt wieder die "ohmsche" Kennline, dann 
bedingt durch die Zuleitungen zum Tragen.

von Peter D. (peda)


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Eine Diode mit 3,5V Flußspannung besteht aus mehreren Einzeldioden in 
Reihe und dann überlagern sich deren Kennlinien.
Eine einzelne Si-Diode hat typisch 0,5 .. 0,7V Flußspannung.

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