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Beitrag zur nichtlinearen Theorie des Hochstrombereichs von PSN-Dioden und Thyristoren

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Übersicht

In den bisherigen Untersuchungen des Hochstrombereichs von PSN-Dioden wurde die Trägerdichte-Abhängigkeit entweder nur bei den Transportfaktoren oder nur bei der Trägerlebensdauer berücksichtigt. In der vorliegenden Arbeit wird die gemeinsame Wirkung beider Abhängigkeiten untersucht, wobei nach A. Herlet und E. Spenke „vollständige Symmetrie” für die PSN-Diode vorausgesetzt wird. Indem von einer geeigneten Näherungsgleichung ausgegangen wird, gelingt es einerseits die auftretenden Nichtlinearitäten quantitativ genügend genau zu erfassen und andererseits die Differentialgleichung noch analytisch lösen zu können. Mittels elliptischer Funktionen werden sodann sowohl die örtliche Trägerdichte in der S-Zone, als auch die Kennlinie der Diode berechnet. Meßergebnisse zeigen gute Übereinstimmung mit der Rechnung.

Contents

In earlier investigations of the high-current performance of PSN-diodes, the influence of the charge-carrier-concentration was studied only for the transport factors or for the lifetime. In this paper a general analysis is applied to both influences, under the assumption of the “full symmetry concept”, introduced for PSN-diodes by A. Herlet and E. Spenke. The introduction of an approximative formula preserves the possibility to describe the nonlinearities with sufficient precision and also to solve the differential equation analytically. The mathematical procedure leads to formulas with elliptic functions for the carrier distribution in the S-zone and for the forward characteristic of the diode. Close agreement is obtained between calculation and measured results.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe der RWTH Aachen, Jägerstraße zw. 17+19, D-5100, Aachen, Bundesrepublik Deutschland

    Th Wasserrab

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  1. Th Wasserrab
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Wasserrab, T. Beitrag zur nichtlinearen Theorie des Hochstrombereichs von PSN-Dioden und Thyristoren. Archiv f. Elektrotechnik 58, 27–37 (1976). https://doi.org/10.1007/BF01407299

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