Equació del diodo de Shockley

Curva característica del diodo rectificador 1N4001(s'aplica al 1N4001 o el 1N4007)

La equació del diodo de Shockley és el model matemàtic més amprat per a l'estudi del diodo. Nomenada aixina en honor a William Bradford Shockley, l'equació permet aproximar el comportament del diodo en la majoria de les aplicacions. L'equació que relaciona l'intensitat de corrent i la diferència de potencial en este dispositiu és:

$I_{\text{D}}=I_{\mathrm{S}}\left(T\right)(e^{\frac{V_{\text{D}}}{n{V}_{\text{T}}}}-1)$

A on:

I_D és l'intensitat de la corrent que travessa el diodo.

I_S és la corrent de saturació depenent de la temperatura de juntura ($I_{\text{S}}(T)\approx 10^{-12}\dots 10^{-6}\mathrm{A}$).

V_D és la diferència de potencial en les seues terminals.

n és el coeficient d'emissió, dependent del procés de fabricació del diodo i que sol adoptar valors entre 1 (per al germani) i de l'orde de 2 (per al silici).

V_T és la tensió tèrmica de juntura $V_{\text{T}}=\frac{k_{\mathrm{B}}\cdot T}{q}\approx 25\mathrm{m}\mathrm{V}$ a 20 °C

T és la temperatura absoluta de juntura

k_B és la constant de Boltzmann

q és la càrrega elemental del electró .

Orige

Shockley propon una equació per a la tensió en una unió p-n en un extens artícul publicat en 1949. Després troba una expressió per a la corrent com una funció de la tensió baix algunes consideracions, la qual es denomina equació ideal de Shockley per al diodo. Ell la va cridar "una fòrmula teòrica de rectificació per a donar màxima rectificació", en una nota al peu referenciando un treball de Carl Wagner, Physikalische Zeitschrift 32, pp. 641–645 (1931).

Bibliografia

• Simon Sze (2006). Wiley-Interscience (ed.). Physics of semiconductor devices, 3° edició (en en). ISBN 978-0-471-14323-9. «Secc. 2.3.1»