PN连接耗竭区域如何影响您的董事会设计
关键要点
PN连接耗尽区是什么？
哪些因素会影响PN连接耗竭区域？
PN连接耗竭区域如何影响您的董事会布局？
同步手风琴。
作为各种音乐的粉丝，我经常对某些音乐家选择弹奏不太常见的乐器感到好奇。以手风琴为例。较重的重量几乎与图巴斯相当于平均13.6公斤的大号。除了这种身体负担外，手风琴演奏家还必须独立播放两组钥匙或按钮，然后来回移动波纹管。
掌握这些同步似乎使学习变得容易弹奏其他更常见的乐器。在外行看来，改变波纹管是最不重要的行动。然而，这种情况并非如此。将波纹管移入和移出实际上可以控制仪器的音量。
有趣的是，流量（或电流数量）是从一些最常用的电子元器件类似地控制。对于电子电路中使用的半导体设备，通过改变PN连接耗竭区域的大小来控制电流流量。在本文中，我们研究了该区域，其运营以及如何影响您的PCBA设计。
PN连接耗尽区
可能，电路板上使用的最简单的半导体设备是PN连接二极管，由p型（带正电荷）和n型（带负电荷）部分组成。该交界处可以通过以下列出的方法创建。
PN连接创建方法
植入离子
将杂质注入晶体结构或掺杂。
扩散
较高浓度的电子或孔的强迫运动浓度较低。
沉积
在另一层上种植一层具有不同的掺杂曲线。
上述作用的结果是形成了P型和N型区域之间的界面，称为PN连接耗尽区。
PN耗竭区域的运作方式
可以使用无数术语（例如耗竭区，耗尽层，连接区域或空间电荷区域）参考PN连接耗竭区域。这些绰号都指的是在PN连接处的区域，该区域将P型和N型截面分开，由于游离孔和电子能够携带电流。然而，耗竭区域的特征是缺乏这些“自由”电荷载体。通常，将这些载体作为从负到正的电子流动，或者以相反的电路分析，由于电场而朝相反的方向流动，如下图所示。
PN连接耗尽区的操作。
该绝缘区域的宽度由电场，材料类型和掺杂水平的强度定义，如下所示：
PN耗竭宽度方程。
在哪里Xn是N型浓度方向距区域中心的距离，
是距p型浓度方向距区域中心的距离，
s是物质介绍性，
问是电子电荷= 1.60217662 x 10-19C，
n一个是受体（p型掺杂剂）浓度，
nd是供体（N型掺杂剂）浓度
ΔV是整个区域的电压电势，与电场E相关，如下所示。
对于特定组件，可以通过修改电压或电子场强度来更改PN连接区域的耗竭宽度，这又会影响轨道电流密度因此，会影响您的董事会布局设计。
使用PN连接耗竭来帮助PCBA布局
当分析PN二极管是操作模式。操作的模式或过渡指示了E-Field强度，电压和电流流的状态或变化。而且，所有这些参数都应考虑您的PCBA布局，如下所示。
PN连接耗尽区域属性影响PCBA设计
电子场
电场是辐射的来源。根据它们的强度和辐射成分与其他板元素的接近性，它们可以导致干扰，例如散落电容。这更多是一个问题高速董事会设计。
电压
耗尽区域的电压通常定义了必须超过PN连接组件的OFF状态必须超过的屏障。例如，简单的硅二极管的耗尽区域电压约为0.6-0.7V，并且会在正向方向上阻断电流流量，直到跨组件的电压超过该水平。此外，电压在整个设备上掉落，无法用于任何附加的负载。
当前的
理想情况下，PN结一旦适当地偏置，PN连接可以进行任何数量的电流，这意味着耗尽区的宽度有效地减少到零。实际上，根据材料和掺杂剂的浓度，无限电流是不可能的，流过PN连接装置的电流可能很大。选择痕量参数（例如铜重，宽度和长度）时，该限制必须是一个因素。
如下列表所示，PN二极管耗竭区域属性有助于定义董事会布局的限制或约束。
PCBA布局约束管理。
对您的PCBA布局的正确规则和约束的选择和实施至关重要，需要高级工具，例如上面显示的Allegro约束管理器中发现的工具，以优化流程并确保董事会的生产性。
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