ronl

Реферат: Определение параметров p-n перехода

<span Tahoma",«sans-serif»">«МАТИ»-РГТУ

<span Tahoma",«sans-serif»">им.К. Э. Циолковского

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»"><span Arial",«sans-serif»">тема:«Определение параметров <span Arial",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">p<span Arial",«sans-serif»">-<span Arial",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">n<span Arial",«sans-serif»"> перехода»

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">Кафедра: "

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">Xxxxxxxxxx<span Tahoma",«sans-serif»"> <span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">xxxxxxxxxx<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">       

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">xxxxxxxxxxxxxxxx<span Tahoma",«sans-serif»">"

<span Tahoma",«sans-serif»">

Курсовая работа

<span Tahoma",«sans-serif»">студент Х

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">xxxxxxx<span Tahoma",«sans-serif»"> <span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">X<span Tahoma",«sans-serif»">. <span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">X<span Tahoma",«sans-serif»">.<span Tahoma",«sans-serif»">       <span Tahoma",«sans-serif»">группа <span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">XX<span Tahoma",«sans-serif»">-<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">X<span Tahoma",«sans-serif»">-<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">XX<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">дата сдачи

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">оценка

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">                             

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">     

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">                            

<span Tahoma",«sans-serif»">      <span Tahoma",«sans-serif»">                                                                                                                                     

<span Tahoma",«sans-serif»">г.Москва 2001 год

Оглавление:

1. Исходные данные

<span Tahoma",«sans-serif»">3

2. Анализ исходных данных

<span Tahoma",«sans-serif»">3

3. Расчет физических параметров p- и n- областей

<span Tahoma",«sans-serif»">3

а) эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны

<span Tahoma",«sans-serif»">3

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

б) собственная концентрация

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">3

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

в) положение уровня Ферми

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">3

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

г) концентрации основных и неосновных носителей заряда

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

д) удельные электропроводности p — и n — областей

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

е) коэффициенты диффузий электронов и дырок

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

ж) диффузионные длины электронов и дырок

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">

4. Расчет параметров p-nперехода

<span Tahoma",«sans-serif»">4

a) величина равновесного потенциального барьера

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

б) контактная разность потенциалов

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">4

в) ширина ОПЗ

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">5

г) барьерная ёмкость при нулевом смещении

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">5

д) тепловой обратный ток перехода

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">5

е) график ВФХ

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">5

ж) график ВАХ

<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-9.0pt;mso-text-raise:9.0pt">6, 7

5. Вывод

<span Tahoma",«sans-serif»">7

6. Литература

<span Tahoma",«sans-serif»">8

1. Исходные данные

1) материал полупроводника – <span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">GaAs

2) тип p-nпереход – резкий и несимметричный

3) тепловой обратный ток (<img src="/cache/referats/11698/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"><span Tahoma",«sans-serif»">0,1

мкА

4) барьерная ёмкость (<img src="/cache/referats/11698/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"><span Tahoma",«sans-serif»">1

пФ

5) площадь поперечного сечения ( S) – <span Tahoma",«sans-serif»">1

мм2

<img src="/cache/referats/11698/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1027"><img src="/cache/referats/11698/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1026">

 

 

<span Tahoma",«sans-serif»">Ширина запрещенной зоны, эВ

<span Tahoma",«sans-serif»">Подвижность при 300К, м2/В

×<span Tahoma",«sans-serif»">с<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">Эффективная масса

<span Tahoma",«sans-serif»">Время жизни носителей заряда, с

<span Tahoma",«sans-serif»">Относительная диэлектрическая проницаемость

 

<span Tahoma",«sans-serif»">электронов

<span Tahoma",«sans-serif»">Дырок

<span Tahoma",«sans-serif»">электрона

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">mn/me

<span Tahoma",«sans-serif»">дырки

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US"> mp/me<span Tahoma",«sans-serif»">

 

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

<span Tahoma",«sans-serif»">

 

<span Tahoma",«sans-serif»">1,42-8

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">0,85

<span Tahoma",«sans-serif»;color:white;position:relative; top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">-8<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">0,04

<span Tahoma",«sans-serif»;color:white;position:relative; top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">-8<span Tahoma",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">0,067-8

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">0,0

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">82<span Tahoma",«sans-serif»;color:white;position:relative; top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt">-8<span Tahoma",«sans-serif»;position: relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt;mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">10-8

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Tahoma",«sans-serif»">13,1-8

<span Tahoma",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">

 

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. <img src="/cache/referats/11698/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> – ширина запрещенной зоны

5. <img src="/cache/referats/11698/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1028"><img src="/cache/referats/11698/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> – подвижность электронов и дырок 

6. <img src="/cache/referats/11698/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1030"><img src="/cache/referats/11698/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> – эффективная масса электрона и дырки

7. <img src="/cache/referats/11698/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> – время жизни носителей заряда

8. <img src="/cache/referats/11698/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> – относительная диэлектрическая проницаемость

3. Расчет физических параметров p — и n — областей

а) эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны

<img src="/cache/referats/11698/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

<img src="/cache/referats/11698/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

б) собственная концентрация

<img src="/cache/referats/11698/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

в) положение уровня Ферми

<img src="/cache/referats/11698/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1037">        (рис. 1)

<img src="/cache/referats/11698/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1038">      (рис. 2)

<div v:shape="_x0000_s1100">

Eg

<div v:shape="_x0000_s1057">

X

<div v:shape="_x0000_s1060">

Ei

<div v:shape="_x0000_s1059">

Ec

<div v:shape="_x0000_s1058">

Ev

<img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1056"><img src="/cache/referats/11698/image032.gif" v:shapes="_x0000_s1055"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1054"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1053"><img src="/cache/referats/11698/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1052"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1051"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1050"><img src="/cache/referats/11698/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1049"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1048"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1047"><img src="/cache/referats/11698/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1046"><img src="/cache/referats/11698/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1045"><img src="/cache/referats/11698/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1044"><img src="/cache/referats/11698/image036.gif" " v:shapes="_x0000_s1043"><img src="/cache/referats/11698/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1042"><img src="/cache/referats/11698/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1041"><img src="/cache/referats/11698/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1040"><img src="/cache/referats/11698/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1039"><img src="/cache/referats/11698/image036.gif" " v:shapes="_x0000_s1038"><img src="/cache/referats/11698/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1037"><img src="/cache/referats/11698/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1036"><img src="/cache/referats/11698/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1035"><img src="/cache/referats/11698/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1034"><img src="/cache/referats/11698/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1033"><img src="/cache/referats/11698/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1032"><img src="/cache/referats/11698/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1031"><img src="/cache/referats/11698/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1030"><img src="/cache/referats/11698/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1029"><img src="/cache/referats/11698/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1028"><div v:shape="_x0000_s1062">

EF

<img src="/cache/referats/11698/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1061">

<div v:shape="_x0000_s1101">

Eg

<img src="/cache/referats/11698/image045.gif" v:shapes="_x0000_s1099"><img src="/cache/referats/11698/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1098"><div v:shape="_x0000_s1097">

EF

<img src="/cache/referats/11698/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1096"><div v:shape="_x0000_s1095">

Ei

<div v:shape="_x0000_s1094">

Ec

<div v:shape="_x0000_s1093">

Ev

<div v:shape="_x0000_s1092">

X

<img src="/cache/referats/11698/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1091"><img src="/cache/referats/11698/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1090"><img src="/cache/referats/11698/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1089"><img src="/cache/referats/11698/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1088"><img src="/cache/referats/11698/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1087"><img src="/cache/referats/11698/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1086"><img src="/cache/referats/11698/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1085"><img src="/cache/referats/11698/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1084"><img src="/cache/referats/11698/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1083"><img src="/cache/referats/11698/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1082"><img src="/cache/referats/11698/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1081"><img src="/cache/referats/11698/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1080"><img src="/cache/referats/11698/image053.gif" " v:shapes="_x0000_s1079"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1078"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1077"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1076"><img src="/cache/referats/11698/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1075"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1074"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1073"><img src="/cache/referats/11698/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1072"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1071"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1070"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1069"><img src="/cache/referats/11698/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1068"><img src="/cache/referats/11698/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1067"><img src="/cache/referats/11698/image057.gif" v:shapes="_x0000_s1066"><img src="/cache/referats/11698/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1065"><img src="/cache/referats/11698/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1064"><img src="/cache/referats/11698/image059.gif" v:shapes="_x0000_s1063">

(рис. 1)

(рис. 2)

г) концентрации основных и неосновных носителей заряда

<img src="/cache/referats/11698/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

<img src="/cache/referats/11698/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

<img src="/cache/referats/11698/image065.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

<img src="/cache/referats/11698/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

д) удельные электропроводности p — и n — областей

<img src="/cache/referats/11698/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

<img src="/cache/referats/11698/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

е) коэффициенты диффузий электронов и дырок

<img src="/cache/referats/11698/image073.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

<img src="/cache/referats/11698/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

ж) диффузионные длины электронов и дырок

<img src="/cache/referats/11698/image077.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> 

<img src="/cache/referats/11698/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

4. Расчет параметров p-n перехода

a) величина равновесного потенциального барьера

<img src="/cache/referats/11698/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> 

б) контактная разность потенциалов

<img src="/cache/referats/11698/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

в) ширина ОПЗ (переход несимметричный <img src="/cache/referats/11698/image085.gif" v:shapes="_x0000_i1051"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Wingdings">à

<img src="/cache/referats/11698/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

<img src="/cache/referats/11698/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1053">

г) барьерная ёмкость при нулевом смещении

<img src="/cache/referats/11698/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

д) тепловой обратный ток перехода

<img src="/cache/referats/11698/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

<img src="/cache/referats/11698/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

<img src="/cache/referats/11698/image097.gif" v:shapes="_x0000_s1102">е) график ВФХ

<img src="/cache/referats/11698/image099.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

– общий вид функции для построения ВФХ  

ж) график ВАХ

<img src="/cache/referats/11698/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

<img src="/cache/referats/11698/image103.gif" " v:shapes="_x0000_s1103">

– общий вид функции для построения ВАХ

 

<img src="/cache/referats/11698/image105.gif" v:shapes="_x0000_s1104">

Ветвь обратного теплового тока (масштаб)

 

<img src="/cache/referats/11698/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> 

Ветвь прямого тока (масштаб)

Вывод.  При заданных параметрах полупроводника полученные значения удовлетворяют  физическим процессам:

— величина равновесного потенциального барьера (<img src="/cache/referats/11698/image109.gif" v:shapes="_x0000_i1060"><img src="/cache/referats/11698/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1061"><img src="/cache/referats/11698/image109.gif" v:shapes="_x0000_i1062">эВ 

— барьерная емкость при нулевом смещении (<img src="/cache/referats/11698/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1063">пФ  т.е. соответствует заданному  ( 1пФ )

— значение обратного теплового тока (<img src="/cache/referats/11698/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1064"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">×

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.

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике