Скачать .docx  

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 × 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)

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 -)

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 1,92×10-16 А 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.