Реферат: Определение параметров p-n перехода
Реферат: 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)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
|