Equação do Díodo de Shockley

Fórmula

Descrição

A equação do díodo de Shockley descreve a característica I-V exponencial de um díodo de junção pn. Is é a corrente de saturação inversa (tipicamente pA a µA), n é o fator de idealidade (1 para difusão ideal, 2 para recombinação dominante) e Vt é a tensão térmica (kT/q ≈ 25,85 mV a 25 °C). A polarizações diretas acima de cerca de 100 mV, o termo −1 torna-se desprezável e a corrente é puramente exponencial. Esta equação é o fundamento da física de dispositivos semicondutores e é usada na simulação SPICE para todos os modelos de díodos e BJTs.

Variáveis

• V — Tensão direta aos terminais do díodo (V)
• Is — Corrente de saturação inversa (A)
• n — Fator de idealidade (1-2, adimensional)

Notas Práticas

O resultado é a corrente no díodo em amperes. Is aproximadamente duplica por cada aumento de 10 °C de temperatura. Valores típicos de Is: díodo de silício de pequeno sinal 1-10 nA, díodo Schottky 1-100 µA, LED 1-100 pA. A exponencial é limitada a e^500 para evitar overflow numérico. Para polarização inversa, a corrente aproxima-se de −Is (muito pequena). Os díodos reais desviam-se desta equação a correntes elevadas (resistência série) e a tensões inversas elevadas (rutura).