|  Определение параметров p-n перехода |
Определение параметров p-n перехода
«МАТИ»-РГТУ
им. К. Э. Циолковского
тема: «Определение
параметров p-n перехода»
Кафедра: "Xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxx"
Курсовая работа
|
|
студент Хxxxxxxx X.
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-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 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
|
0,082-8
|
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)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(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.
|
|
|
|
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх