Исследование свойств полупроводников методом вольтфарадных характеристик. Абрамов В.Б - 8 стр.

UptoLike

)(
)(2
0
0
U
NqN
NN
AD
ADs
pn
ϕ
+εε
=δ+δ=δ .
Рис.6. Распределение примеси, заряда, напряженности электрического поля
и потенциала в p-n–переходе
Для описания емкости пространственный заряд берется в одной из областей
полупроводника (n или p) и равен
)(
)(
2
0
0
U
NN
NqN
SSqNQ
AD
ADs
nDs
ϕ
+
εε
=δ=
.
Тогда емкость будет определяться
()
δ
εε
=
ϕ+
εε
=
S
UNN
NqN
SC
s
AD
ADs 0
0
0
)(2
.
Обычно диоды на основе p-n– переходов изготавливают с несимметричным
легированием. Если, например,
DA
NN << , выражение для емкости упрощается:
()
U
qN
SC
As
ϕ
εε
=
0
0
2
,
т.е. величина емкости определяется только примесью слаболегированной области.
Следовательно, как и в случае барьера Шоттки, можно будет воспользоваться
уравнением (2) для определения концентрации примеси, но только в одной из об-
ластей p-n–перехода.
Рассмотренная нами емкость получила название барьерной емкости. Её вели-
чина определяется неподвижными зарядами ионов легирующих примесей, без
учета
подвижных носителей заряда (электронов и дырок). Однако в p-n–переходе,
в отличие от барьера Шоттки, происходит инжекция (впрыскивание) неосновных
носителей заряда в соседние области. Это приводит к перераспределению основ-
ных носителей заряда, что происходит за счет процессов диффузии (рис. 7). Ем-
кость, обусловленная этими зарядами, называют диффузионной.
Несмотря на то, что
в установившемся состоянии примыкающие к p-n–
переходу области не заряжены, диффузионную емкость можно связывать с заря-
дом инжектированных носителей, так как инжектированные носители и нейтрали-
зующие их основные носители не исчезают. Для сравнения вспомним, что и
обычный конденсатор в целом электрически нейтрален. Но в обычном конденса-
торе положительный и отрицательный заряды
пространственно разделены (то же
самое можно сказать и о барьерной емкости p-n–перехода), в то время как при
Рис. 45. Открытие отчета
После выбора этой команды активизируется соответствующее приложение
редактора с открытым файлом отчета, а на окнах приложения C_V.exe появляются
кнопки
(рис. 46, 47). Эти кнопки позволяют скопировать соответствующий
элемент приложения в отчет (кнопки появляются в районе левого верхнего угла
копируемого элемента).
Рис. 46. Кнопки «Копировать» при формировании отчета в рабочей тетради
При использовании WinWord, нажатие на кнопку приводит к появлению в
8 37
                                  2ε s ε 0 ( N D + N A )
                δ = δn + δ p =                           (ϕ 0 − U ) .
                                        qN D N A




          Рис.6. Распределение примеси, заряда, напряженности электрического поля
                                и потенциала в p-n–переходе
                                                                                                                     Рис. 45. Открытие отчета
   Для описания емкости пространственный заряд берется в одной из областей
полупроводника (n или p) и равен                                                        После выбора этой команды активизируется соответствующее приложение
                                                                                    редактора с открытым файлом отчета, а на окнах приложения C_V.exe появляются
                                       2ε s ε 0 qN D N A                            кнопки      (рис. 46, 47). Эти кнопки позволяют скопировать соответствующий
                Qs = qN D δ n S = S                      (ϕ 0 − U ) .
                                        (N D + N A )                                элемент приложения в отчет (кнопки появляются в районе левого верхнего угла
                                                                                    копируемого элемента).
   Тогда емкость будет определяться
                              ε s ε 0 qN D N A     ε ε S
                C=S                               = s 0 .
                         2( N D + N A )(ϕ 0 − U )    δ
    Обычно диоды на основе p-n– переходов изготавливают с несимметричным
легированием. Если, например, N A << N D , выражение для емкости упрощается:

                                 ε s ε 0 qN A
                        C=S                   ,
                                 2(ϕ0 − U )
т.е. величина емкости определяется только примесью слаболегированной области.
     Следовательно, как и в случае барьера Шоттки, можно будет воспользоваться
уравнением (2) для определения концентрации примеси, но только в одной из об-
ластей p-n–перехода.
     Рассмотренная нами емкость получила название барьерной емкости. Её вели-
чина определяется неподвижными зарядами ионов легирующих примесей, без
учета подвижных носителей заряда (электронов и дырок). Однако в p-n–переходе,
в отличие от барьера Шоттки, происходит инжекция (впрыскивание) неосновных
носителей заряда в соседние области. Это приводит к перераспределению основ-
ных носителей заряда, что происходит за счет процессов диффузии (рис. 7). Ем-
кость, обусловленная этими зарядами, называют диффузионной.
     Несмотря на то, что в установившемся состоянии примыкающие к p-n–
переходу области не заряжены, диффузионную емкость можно связывать с заря-
дом инжектированных носителей, так как инжектированные носители и нейтрали-
зующие их основные носители не исчезают. Для сравнения вспомним, что и
обычный конденсатор в целом электрически нейтрален. Но в обычном конденса-                    Рис. 46. Кнопки «Копировать» при формировании отчета в рабочей тетради
торе положительный и отрицательный заряды пространственно разделены (то же
                                                                                       При использовании WinWord, нажатие на кнопку                 приводит к появлению в
самое можно сказать и о барьерной емкости p-n–перехода), в то время как при
                                                    8                                                                              37