The Shockley diode equation or the diode law, named after transistor co-inventor William Shockley of Bell Telephone Laboratories, gives the I–V (current-voltage) characteristic of an idealized diode in either forward or reverse bias (applied voltage): where I is the diode current,IS is the reverse bias saturation current (or scale current),VD is the voltage across the diode,VT is the thermal voltage kT/q (Boltzmann constant times temperature divided by electron charge), andn is the ideality factor, also known as the quality factor or sometimes emission coefficient.
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| - قانون شوكلي (ar)
- Equació del díode de Shockley (ca)
- Shockleyova rovnice (cs)
- Shockley-Gleichung (de)
- Ecuación del diodo de Shockley (es)
- Equazione del diodo ideale di Shockley (it)
- Równanie Shockleya (pl)
- Shockley diode equation (en)
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| - Shockleyova rovnice (též Shockleyho) je rovnicí voltampérové charakteristiky ideální diody. Platí jak pro propustný, tak i pro závěrný směr. Je pojmenovaná podle Williama Shockleyho, který ji jako první odvodil. Vyjadřuje celkový proud PN přechodem. (cs)
- معادلة شوكلي ديود أو قانون الصمام الثنائي أو قانون شوكلي هي النموذج الرياضي الأكثر استخدامًا لدراسة الصمام الثنائي. تمت تسمية المعادلة على اسم ويليام برادفورد شوكلي (بالإنجليزية William Bradford Shockley)، وتقارب سلوك الصمام الثنائي في معظم التطبيقات. المعادلة التي تربط شدة التيار وفرق الجهد في هذا الجهاز هي: حيث: ID هو شدة التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي. I S هو تيار التشبع المعتمد على درجة حرارة الوصلة . VD هو فرق الجهد عند أطرافه. VT هو الجهد الحراري عند 20 درجة مئوية. T هي درجة حرارة الوصلة المطلقة kB هو ثابت بولتزمان q هي الشحنة الأولية للإلكترون.
* بوابة رياضيات (ar)
- Die Shockley-Gleichung, benannt nach William B. Shockley, beschreibt die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Halbleiterdiode. Sie lautet nach Wagner: mit
* dem Strom durch die Diode
* dem temperaturabhängigen Sättigungssperrstrom (kurz Sperrstrom)
* der Anoden-Kathoden-Spannung oder Flussspannung
* dem Emissionskoeffizient
* der Temperaturspannung bei 20 °C
* der absoluten Temperatur
* der Boltzmannkonstante
* der Elementarladung . (de)
- La ecuación del diodo de Shockley es el modelo matemático más empleado para el estudio del diodo. Nombrada así en honor a William Bradford Shockley, la ecuación permite aproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que relaciona la intensidad de corriente y la diferencia de potencial en este dispositivo es: Donde: (es)
- The Shockley diode equation or the diode law, named after transistor co-inventor William Shockley of Bell Telephone Laboratories, gives the I–V (current-voltage) characteristic of an idealized diode in either forward or reverse bias (applied voltage): where I is the diode current,IS is the reverse bias saturation current (or scale current),VD is the voltage across the diode,VT is the thermal voltage kT/q (Boltzmann constant times temperature divided by electron charge), andn is the ideality factor, also known as the quality factor or sometimes emission coefficient. (en)
- L'equazione di Shockley è un'approssimazione ideale della caratteristica tensione-corrente per una giunzione p-n. 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 ; 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 (it)
- Równanie Shockleya – równanie opisujące związek pomiędzy napięciem elektrycznym panującym na diodzie i płynącym przez diodę prądem elektrycznym. Wyprowadził je ok. 1950 roku pracujący w Bell Labs zespół fizyka Williama Shockleya w pracach poświęconych złączom p-n i technologii tranzystorów, uhonorowanych Noblem z fizyki w 1956. gdzie: – prąd nasycenia złącza, – stałe charakterystyczne dla konkretnej diody i temperatury pracy, – podstawa logarytmu naturalnego. Równanie Shockleya spotykane jest częściej w postaci: gdzie: (pl)
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| - معادلة شوكلي ديود أو قانون الصمام الثنائي أو قانون شوكلي هي النموذج الرياضي الأكثر استخدامًا لدراسة الصمام الثنائي. تمت تسمية المعادلة على اسم ويليام برادفورد شوكلي (بالإنجليزية William Bradford Shockley)، وتقارب سلوك الصمام الثنائي في معظم التطبيقات. المعادلة التي تربط شدة التيار وفرق الجهد في هذا الجهاز هي: حيث: ID هو شدة التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي. I S هو تيار التشبع المعتمد على درجة حرارة الوصلة . VD هو فرق الجهد عند أطرافه. n هو عامل المثالية، والمعروف أيضًا باسم عامل الجودة أو في بعض الأحيان معامل الانبعاث، والذي يعتمد على عملية تصنيع الصمام الثنائي والذي يأخذ عادةً قيمًا بين 1 (للجرمانيوم) و 2 (للسيليكون). VT هو الجهد الحراري عند 20 درجة مئوية. T هي درجة حرارة الوصلة المطلقة kB هو ثابت بولتزمان q هي الشحنة الأولية للإلكترون.
* بوابة رياضيات (ar)
- Shockleyova rovnice (též Shockleyho) je rovnicí voltampérové charakteristiky ideální diody. Platí jak pro propustný, tak i pro závěrný směr. Je pojmenovaná podle Williama Shockleyho, který ji jako první odvodil. Vyjadřuje celkový proud PN přechodem. (cs)
- Die Shockley-Gleichung, benannt nach William B. Shockley, beschreibt die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Halbleiterdiode. Sie lautet nach Wagner: mit
* dem Strom durch die Diode
* dem temperaturabhängigen Sättigungssperrstrom (kurz Sperrstrom)
* der Anoden-Kathoden-Spannung oder Flussspannung
* dem Emissionskoeffizient
* der Temperaturspannung bei 20 °C
* der absoluten Temperatur
* der Boltzmannkonstante
* der Elementarladung . Mit steigender Temperatur steigt auch der Strom durch die Diode; zwar sinkt der Wert der Exponentialfunktion wegen steigender Temperaturspannung, aber dies wird überkompensiert durch die starke Erhöhung des Sperrstroms mit der Temperatur. In Durchlassrichtung, also für positive Spannung , wächst die Exponentialfunktion für Werte von , die größer als sind, stark an. Damit erhält man für die Shockley-Gleichung in guter Näherung: Für weicht diese Näherung um weniger als 1 % vom theoretischen Wert ab, für um weniger als 1 ‰. Wie man an den Kennlinien sieht, ist die tatsächliche Spannung deutlich höher. Die Shockley-Gleichung beschreibt das Großsignalverhalten, also die physikalisch messbaren Größen einer Diode. Im Kleinsignalverhalten approximiert man die Gleichung durch eine lineare Näherung in der Umgebung eines gewählten Arbeitspunktes. (de)
- La ecuación del diodo de Shockley es el modelo matemático más empleado para el estudio del diodo. Nombrada así en honor a William Bradford Shockley, la ecuación permite aproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que relaciona la intensidad de corriente y la diferencia de potencial en este dispositivo es: Donde: ID es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo.IS es la corriente de saturación dependiente de la temperatura de juntura.VD es la diferencia de potencial en sus terminales.n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación del diodo y que suele adoptar valores entre 1 (para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio).VT es la tensión térmica de juntura a 20 °CT es la temperatura absoluta de junturakB es la constante de Boltzmannq es la carga elemental del electrón . (es)
- The Shockley diode equation or the diode law, named after transistor co-inventor William Shockley of Bell Telephone Laboratories, gives the I–V (current-voltage) characteristic of an idealized diode in either forward or reverse bias (applied voltage): where I is the diode current,IS is the reverse bias saturation current (or scale current),VD is the voltage across the diode,VT is the thermal voltage kT/q (Boltzmann constant times temperature divided by electron charge), andn is the ideality factor, also known as the quality factor or sometimes emission coefficient. The equation is called the Shockley ideal diode equation when n, the ideality factor, is set equal to 1. The ideality factor n typically varies from 1 to 2 (though can in some cases be higher), depending on the fabrication process and semiconductor material and is set equal to 1 for the case of an "ideal" diode (thus the n is sometimes omitted). The ideality factor was added to account for imperfect junctions as observed in real transistors. The factor mainly accounts for carrier recombination as the charge carriers cross the depletion region. The thermal voltage VT is approximately 25.852 mV at 300 K (27 °C; 80 °F). At an arbitrary temperature, it is a known constant defined by: where k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature of the p–n junction, and q is the magnitude of charge of an electron (the elementary charge). The reverse saturation current, IS, is not constant for a given device, but varies with temperature; usually more significantly than VT, so that VD typically decreases as T increases. The Shockley diode equation doesn't describe the "leveling off" of the I–V curve at high forward bias due to internal resistance. This can be taken into account by adding a resistance in series. Under reverse bias (when the n side is put at a more positive voltage than the p side) the exponential term in the diode equation is near zero and the current is near a constant (negative) reverse current value of −IS. The reverse breakdown region is not modeled by the Shockley diode equation. For even rather small forward bias voltages the exponential is very large, since the thermal voltage is very small in comparison. The subtracted '1' in the diode equation is then negligible and the forward diode current can be approximated by The use of the diode equation in circuit problems is illustrated in the article on diode modeling. (en)
- Równanie Shockleya – równanie opisujące związek pomiędzy napięciem elektrycznym panującym na diodzie i płynącym przez diodę prądem elektrycznym. Wyprowadził je ok. 1950 roku pracujący w Bell Labs zespół fizyka Williama Shockleya w pracach poświęconych złączom p-n i technologii tranzystorów, uhonorowanych Noblem z fizyki w 1956. gdzie: – prąd nasycenia złącza, – stałe charakterystyczne dla konkretnej diody i temperatury pracy, – podstawa logarytmu naturalnego. Równanie Shockleya spotykane jest częściej w postaci: gdzie: – napięcie polaryzacji złącza, [C] – ładunek elektronu, [J/K] – stała Boltzmanna, [K] – temperatura, = 26 mV (dla = 300 K = 27 °C). Aby uniknąć pomyłek (symbol ) używa się symbolu exp(·) na oznaczenie funkcji eksponencjalnej. (pl)
- L'equazione di Shockley è un'approssimazione ideale della caratteristica tensione-corrente per una giunzione p-n. 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 ; 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 (it)
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