Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

23
3.
Между металлом и полупроводником существует слой диэлектрика в виде химиче-
ского соединения полупроводника, обычно оксида [15]. Предполагается, что ВАХ контактов
МП со
сверхтонким промежуточным слоем, толщиной менее 2 нм, не отличаются от ВАХ
контактов Бардина. В случае
тонкого промежуточного диэлектрика (оксида) – толщиной
слоя 2…10 нмсчитается, что такой оксид не препятствует прохождению тока из-за тунне-
лирования электронов и что высота барьера определяется разностью работ выхода заряда из
полупроводника и металла, нанесенного на оксид, и заряженными поверхностными ловуш-
ками. Последние возникают из-за отклонений от стехиометрического состава, структурных
дефектов связей между полупроводником и оксидом, присутствия на поверхности полупро-
водника посторонних атомов, например, наносимого металла. При
толстом оксиде (толщи-
ной
δ > 4 нм SiO
2
на кремнии и δ > 10 нм собственных оксидов на GaAs и GaP) ВАХ контак-
тов МП начинают зависеть от его омического сопротивления, проявляется омическая поля-
ризация:
U = i
ρδ
, где ρудельное сопротивление оксида.
Более подробно влияние различных факторов на параметры ВАХ контактов МП
рассматривается в п. 3.6.2.
Вопрос ы
1. Что такое электрохимия полупроводников? Каковы её предмет и значение?
2.
В чем особенности электрохимического поведения полупроводников?
3.
Что такое полупроводник? Каковы виды полупроводников и их характеристики?
4.
Что такое индексы Миллера? Что и как они обозначают?
5.
В чём отличие монокристаллов полупроводниковых соединений от монокристаллов
элементных полупроводников?
6.
Что такое собственная, донорная и акцепторная проводимость полупроводников?
7.
В чём различие между пазоном (дыркой) и электроном?
8.
Что такое валентная зона, зона проводимости и запрещённая зона? Чем они обусловлены?
9.
Что такое уровень Ферми и электрохимический потенциал электрона?
10.
Каковы виды генерации и рекомбинации носителей заряда в полупроводниках?
11.
Что такое равновесные и неравновесные носители заряда?
12.
Какие уравнения определяют равновесные концентрации электронов и пазонов в соб-
ственном, донорном и акцепторном невырожденном полупроводнике?
13. Что такое вырождение полупроводников? Каковы его виды?
14. Почему в полупроводниках различают два вида тока: электронный и пазонный ток?
Каковы слагаемые этих токов?
15. Что такое скорость дрейфа и дрейфовая подвижность электронов и пазонов?
16. Каковы причины возникновения диффузионного тока электронов и пазонов? Его уравнения.
17.
Что такое коэффициент диффузии и диффузионная длина электронов и пазонов?
18.
Что такое межзонная и примесная фотогенерация носителей заряда в полупроводнике?
19.
Чем обусловлена красная граница фотогенерации носителей заряда в полупроводнике?
20.
Какие уравнения определяют биполярную фотогенерацию носителей заряда?
21.
Что такое межзонная излучательная рекомбинация? Какие уравнения её описывают?
22.
Каковы уравнения генерации и рекомбинации электронов и пазонов при однородном
поглощении света в полупроводнике?
23.
Каково уравнение для фотопроводимости полупроводников в стационарных условиях?
24.
Каковы уравнения для фототока при неоднородном поглощении света в полупроводнике?
25.
Какова схема рекомбинация и эмиссии носителей заряда через глубокие ловушки?
26.
Что обозначают сомножители уравнений скорости рекомбинация и эмиссии носителей
заряда через глубокие ловушки?
27.
Какой вид имеют уравнения скорости изменения концентрации неравновесных элек-
тронов в зоне проводимости и неравновесных пазонов в валентной зоне в результате
процессов их захвата и эмиссии с участием глубоких ловушек?
28.
Как получается уравнение для времени жизни неравновесных носителей заряда?
     3. Между металлом и полупроводником существует слой диэлектрика в виде химиче-
ского соединения полупроводника, обычно оксида [15]. Предполагается, что ВАХ контактов
МП со сверхтонким промежуточным слоем, толщиной менее 2 нм, не отличаются от ВАХ
контактов Бардина. В случае тонкого промежуточного диэлектрика (оксида) – толщиной
слоя 2 10 нм – считается, что такой оксид не препятствует прохождению тока из-за тунне-
лирования электронов и что высота барьера определяется разностью работ выхода заряда из
полупроводника и металла, нанесенного на оксид, и заряженными поверхностными ловуш-
ками. Последние возникают из-за отклонений от стехиометрического состава, структурных
дефектов связей между полупроводником и оксидом, присутствия на поверхности полупро-
водника посторонних атомов, например, наносимого металла. При толстом оксиде (толщи-
ной δ > 4 нм SiO2 на кремнии и δ > 10 нм собственных оксидов на GaAs и GaP) ВАХ контак-
тов МП начинают зависеть от его омического сопротивления, проявляется омическая поля-
ризация: ∆U = iρδ, где ρ – удельное сопротивление оксида.
     Более подробно влияние различных факторов на параметры ВАХ контактов МП
рассматривается в п. 3.6.2.

                                   Вопр ос ы
  1.  Что такое электрохимия полупроводников? Каковы её предмет и значение?
  2.  В чем особенности электрохимического поведения полупроводников?
  3.  Что такое полупроводник? Каковы виды полупроводников и их характеристики?
  4.  Что такое индексы Миллера? Что и как они обозначают?
  5.  В чём отличие монокристаллов полупроводниковых соединений от монокристаллов
      элементных полупроводников?
  6. Что такое собственная, донорная и акцепторная проводимость полупроводников?
  7. В чём различие между пазоном (дыркой) и электроном?
  8. Что такое валентная зона, зона проводимости и запрещённая зона? Чем они обусловлены?
  9. Что такое уровень Ферми и электрохимический потенциал электрона?
  10. Каковы виды генерации и рекомбинации носителей заряда в полупроводниках?
  11. Что такое равновесные и неравновесные носители заряда?
  12. Какие уравнения определяют равновесные концентрации электронов и пазонов в соб-
      ственном, донорном и акцепторном невырожденном полупроводнике?
  13. Что такое вырождение полупроводников? Каковы его виды?
  14. Почему в полупроводниках различают два вида тока: электронный и пазонный ток?
      Каковы слагаемые этих токов?
  15. Что такое скорость дрейфа и дрейфовая подвижность электронов и пазонов?
  16. Каковы причины возникновения диффузионного тока электронов и пазонов? Его уравнения.
  17. Что такое коэффициент диффузии и диффузионная длина электронов и пазонов?
  18. Что такое межзонная и примесная фотогенерация носителей заряда в полупроводнике?
  19. Чем обусловлена красная граница фотогенерации носителей заряда в полупроводнике?
  20. Какие уравнения определяют биполярную фотогенерацию носителей заряда?
  21. Что такое межзонная излучательная рекомбинация? Какие уравнения её описывают?
  22. Каковы уравнения генерации и рекомбинации электронов и пазонов при однородном
      поглощении света в полупроводнике?
  23. Каково уравнение для фотопроводимости полупроводников в стационарных условиях?
  24. Каковы уравнения для фототока при неоднородном поглощении света в полупроводнике?
  25. Какова схема рекомбинация и эмиссии носителей заряда через глубокие ловушки?
  26. Что обозначают сомножители уравнений скорости рекомбинация и эмиссии носителей
      заряда через глубокие ловушки?
  27. Какой вид имеют уравнения скорости изменения концентрации неравновесных элек-
      тронов в зоне проводимости и неравновесных пазонов в валентной зоне в результате
      процессов их захвата и эмиссии с участием глубоких ловушек?
  28. Как получается уравнение для времени жизни неравновесных носителей заряда?

                                           23