Реферат: Определение параметров p-n перехода
«МАТИ»-РГТУ
им. К. Э. Циолковского
тема:«Определение параметров p-n перехода»Кафедра: «Xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxx»
Курсовая работастудент Хxxxxxxx X. X. группа XX-X-XXдата сдачи
оценка
г. Москва 2001 год
Оглавление:
1. Исходные данные
3
2. Анализ исходных данных3
3. Расчет физических параметров p- и n- областей
3
а) эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны 3 б) собственная концентрация 3 в) положение уровня Ферми 3 г) концентрации основных и неосновных носителей заряда 4 д) удельные электропроводности p- и n- областей 4 е) коэффициенты диффузий электронов и дырок 4 ж) диффузионные длины электронов и дырок 44. Расчет параметров p-n перехода
4
a) величина равновесного потенциального барьера 4 б) контактная разность потенциалов 4 в) ширина ОПЗ 5 г) барьерная ёмкость при нулевом смещении 5 д) тепловой обратный ток перехода 5 е) график ВФХ 5 ж) график ВАХ 6, 7 5. Вывод7
6. Литература8
1. Исходные данные
1) материал полупроводника – GaAs
2) тип p-n переход – резкий и несимметричный
3) тепловой обратный ток (/>) – 0,1 мкА
4) барьерная ёмкость (/>) – 1 пФ
5) площадь поперечного сечения ( S ) – 1 мм2
/>/>6) физические свойства полупроводника
Ширина запрещенной зоны, эВ
Подвижность при 300К, м2/В×с
Эффективная массаВремя жизни носителей заряда, с
Относительная диэлектрическая проницаемостьэлектронов Дырок
электрона mn/me
дырки mp/me
1,42-8
0,85-8
0,04-8
0,067-8
0,082-8
10-8
13,1-8
2. Анализ исходных данных
1. Материал легирующих примесей:
а) S (сера) элемент VIA группы (не Me)
б) Pb (свинец) элемент IVA группы (Me)
2. Концентрации легирующих примесей: Nа=1017м -3, Nд=1019м -3
3. Температура (T) постоянна и равна 300К (вся примесь уже ионизирована)
4. /> – ширина запрещенной зоны
5. />, /> – подвижность электронов и дырок
6. />, /> – эффективная масса электрона и дырки
7. /> – время жизни носителей заряда
8. /> – относительная диэлектрическая проницаемость
3. Расчет физических параметров p- и n- областей
а) эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны
/>
/>
б) собственная концентрация
/>
в) положение уровня Ферми
/> (рис. 1)
/> (рис. 2)
/> /> /> /> /> /> /> />
Eg
X
Ei
Ec
Ev
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>EF
/>
Eg
/>/>EF
/>Ei
Ec
Ev
X
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> (рис. 1) (рис. 2) г) концентрации основных и неосновных носителей заряда/>
/>
/>
/>
д) удельные электропроводности p- и n- областей
/>
/>
е) коэффициенты диффузий электронов и дырок
/>
/>
ж) диффузионные длины электронов и дырок
/>
/>
4. Расчет параметров p-n перехода
a) величина равновесного потенциального барьера
/>
б) контактная разность потенциалов
/>
в) ширина ОПЗ (переход несимметричный />à />)
/>
г) барьерная ёмкость при нулевом смещении
/>
д) тепловой обратный ток перехода
/>
/>
/>е) график ВФХ
/>
– общий вид функции для построения ВФХ /> /> />ж) график ВАХ
/>
/>
– общий вид функции для построения ВАХ
/>
Ветвь обратного теплового тока (масштаб)
/>
Ветвь прямого тока (масштаб)
Вывод. При заданных параметрах полупроводника полученные значения удовлетворяют физическим процессам:
— величина равновесного потенциального барьера (/>) равна />, что соответствует условию />>0,7эВ
— барьерная емкость при нулевом смещении (/>) равна 1,0112пФ т.е. соответствует заданному ( 1пФ )
— значение обратного теплового тока (/>) равно 1,92×10-16А т.е. много меньше заданного ( 0,1мкА )
Литература:
1. Шадский В. А. Конспект лекций «Физические основы микроэлектроники»
2. Шадский В. А Методические указания к курсовой работе по курсу «ФОМ». Москва, 1996 г.
3. Епифанов Г. И. Физические основы микроэлектроники. Москва, «Советское радио», 1971 г.
/> /> />