Исследование свойств полупроводников методом вольтфарадных характеристик. Абрамов В.Б - 11 стр.

UptoLike

Me
p-п/п p-п/п p-п/п p-п/п
E
f
E
V
E
С
обогащенный
слой
диэлектрик
Me
E
f
E
V
E
С
диэлектрик
Me
E
f
E
V
E
С
обедненный
слой
обедненный
слои
диэлектрик
Me
E
f
E
V
E
С
диэлектрик
инверсный и
а
)
б
)
в
)
г
)
-
Q
p
Q
p
-
Q
A
-
Q
A
-
Q
пс
-
Q
пс
Q
A
-
Q
пс
Q+Q Q
A
рпс
-
Q
пс
Q
пс
Q
пс
Q
пс
Q
р
U<
з
0 U
з
=
ϕ
0F
U
з
=
ϕ
B
U>
з
ϕ
B
Рис. 10. Энергетические диаграммы и схематическое распределение зарядов в МДП-структуре:
а)обогащения; б)плоских зон; в)обеднения; г)инверсии
0
10
-5
10
-4
-6
10
-7
10
-8
10
10
-9
-0,4 -0,2 0,40,2 0,6 0,8 1 0,
Плоские
зоны
Слабая
инверсия
(Сильная
инверсия)
315
104
=
cmNa
P-тип Si (300 ) K
(Обогащение)
Ev
||Qs ,
Кл/см
ϕ
2
ϕ
B
B
Ei
Ec
ϕ
s
,
B
exp(q
ϕ
/2kT
s
~
)
exp(q
ϕ
/2kT
s
~
)
Обед
нение
s
ϕ
~
Рис. 11. Зависимость Q
s
(ϕ
s
)
На рис. 12 показаны вольт-фарадные характеристики (С-V-характеристики)
для различных режимов МДП-структуры: обогащения (ϕ
s
<0), обеднения
(0<ϕ
S
<ϕ
B
), слабой (ϕ
B
<ϕ
S
<2ϕ
B
) и сильной (ϕ
S
>2 ϕ
B
) инверсий. Начиная с области
слабой инверсии в зависимости от частоты измерительного сигнала и темпа изме-
значениями (риc. 41, 42). Для построения нужно нажать кнопку «Построить».
Рис. 41. Построение прямой на графике
Рис. 42. Результат определения tg угла наклона
В области построения графика появляется прямая линия с квадратными об-
11 34
значениями (риc. 41, 42). Для построения нужно нажать кнопку «Построить».     диэлектрик                           диэлектрик                    диэлектрик                  диэлектрик


                                                                             Me            p-п/п                   Me        p-п/п               Me          p-п/п          Me         p-п/п
                                                                                                       EС                             EС                             EС
                                                                                                                                                                                                EС
                                                                            Ef                                    Ef                         Ef                             Ef
                                                                                                                                                                                                EV
                                                                                                       EV                             EV                             EV                 инверсный и
                                                                                       обогащенный                                                      обедненный                      обедненный
                                                                                       слой                                                             слой                            слои

                                                                                               Uз<0                              Uз=ϕ0F                       Uз=ϕB                     Uз>ϕB
                                                                             Qпс
                                                                                               Qp                               Qпс         Qпс                    QA+Qр-Qпс           Qпс

                                                                            -Qp
                                                                                                                                           QA-Qпс            -QA                       -QA
                                                                                                                  -Qпс                                                                 Qр
                                                                            -Qпс
                                                                                      а)                                   б)                           в)                        г)
                                                                                 Рис. 10. Энергетические диаграммы и схематическое распределение зарядов в МДП-структуре:
                                                                                                 а) – обогащения; б) – плоских зон; в) –обеднения; г) –инверсии
                        Рис. 41. Построение прямой на графике                                              -4
                                                                                                      10
                                                                                                                   P-тип Si (300K)
                                                                                                           -5      Na = 4 ⋅1015 cm −3                  ~ exp(q ϕs /2kT)
                                                                                                      10
                                                                                                                   ~ exp(q ϕs /2kT)                            (Сильная
                                                                                                                    (Обогащение)                               инверсия)

                                                                                                      10
                                                                                                           -6
                                                                                                                                           2ϕB




                                                                                        |Qs|, Кл/см
                                                                                                           -7                                    ~ ϕs
                                                                                                      10                   Плоские
                                                                                                                           зоны

                                                                                                           -8                     Обед           Слабая
                                                                                                      10                          нение          инверсия


                                                                                                           -9
                                                                                                      10
                                                                                                                   Ev              ϕB       Ei                        Ec
                                                                                                                                                                                   ϕs,B
                                                                                                           -0,4     -0,2     0        0,2        0,4 0,6 0,8               1,0
                                                                                                                                Рис. 11. Зависимость Qs(ϕs)

                                                                                На рис. 12 показаны вольт-фарадные характеристики (С-V-характеристики)
                                                                            для различных режимов МДП-структуры: обогащения (ϕs<0), обеднения
                     Рис. 42. Результат определения tg угла наклона         (0<ϕS <ϕB), слабой (ϕB<ϕS <2ϕB) и сильной (ϕS >2 ϕB) инверсий. Начиная с области
   В области построения графика появляется прямая линия с квадратными об-   слабой инверсии в зависимости от частоты измерительного сигнала и темпа изме-

                                               34                                                                                                 11