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 m_n /m_e	дырки m_p /m_e
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: N_а =10¹⁷ м ^-3 , N_д =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)

E_g

E_i

E_c

E_v

E_F

E_g

E_F

E_i

E_c

E_v

(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.