Реферат: Определение параметров p-n перехода
«МАТИ»-РГТУ
им. К. Э. Циолковского
тема: «Определение параметров p-n перехода»
Кафедра: «Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxx»
Курсовая работа
студент ХxxxxxxxX. X.группа XX-X-XX |
дата сдачи |
оценка |
г. Москва 2001 год
Оглавление:
1. Исходные данные | 3 |
2. Анализ исходных данных | 3 |
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 | 4 |
4. 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. Вывод | 7 |
6. Литература | 8 |
1. Исходные данные | ||||||
1) материал полупроводника – GaAs 2) тип p-nпереход – 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 масса | Время жизни носителей заряда, с | Относительная диэлектрическая проницаемость | ||
электронов | Дырок | электрона mn /me | дырки mp /me | |||
1,42-8 | 0,85 -8 | 0,04 -8 | 0,067-8 | 0,0 82 -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 =1017 м -3, Nд =1019 м -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) |
|
| ||||||||||||||||||||||||
(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 -) |
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. |