ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
21
По каждому изучаемому вопросу предлагается 8 вариантов упражнений,
указанных в таблице 1.
Таблица 1. Варианты заданий
Вариант Материал Уд.сопр .
Ом⋅см
Вариант Материал Уд.сопр .
Ом⋅см
1 n-Si 4,5 5 n-GaAs 5
2 n-Si 40 6 n-GaAs 50
3 p-Si 12 7 p-GaAs 5
4 p-Si 1,2 8 p-GaAs 50
Практические задания
1. Для заданного полупроводникового материала по величине удельного
сопротивления (варианты указываются преподавателем) рассчитать (при Т=300К):
1) объемные характеристики материала :
-концентрацию примеси (N
d
или N
a
);
-степень легирования (параметр
λ
);
-объемный потенциал ϕ
B
;
2) характеристики приповерхностной ОПЗ:
-длину Дебая и масштабные коэффициенты (напряженности
электрического поля на поверхности , плотности приповерхностного заряда ,
удельной поверхностной емкости , поверхностной проводимости );
-диапазоны изменения поверхностных потенциалов
ψ
S
и Y
S
для различных
режимов приповерхностной ОПЗ полупроводника (обогащения, обеднения,
слабой и сильной инверсии).
Результаты расчета оформить в виде таблиц:
Таблица 2. Характеристики объема и приповерхностной ОПЗ
Материал
ρ
,
Ом⋅см
N,
см
-3
λ
ϕ
B
,
В
L
D
,
см
E
M
,
В /см
Q
M
,
Кл/см
2
C
M
,
Ф /см
2
G
M
,
Ом
-1
Таблица 3. Диапазоны изменения поверхностных потенциалов
Инверсия Мате -
риал
ρ,
Ом⋅см
Потен-
циал
Обога -
щение
Обедне -
ние
слабая сильная
n-Si 4,5
ψ
S
Y
S
П о ка ж до му и зуча е мо му во пр о су пр е дла га е тся 8 ва р и а нто в упр а ж не ни й,
ука за нных в та б ли це 1.
Та б ли ца 1. В а р и а нтыза да ни й
В а р и а нт М а те р и а л У д.со пр . В а р и а нт М а те р и а л У д.со пр .
О м⋅см О м⋅см
1 n-Si 4,5 5 n-GaAs 5
2 n-Si 40 6 n-GaAs 50
3 p-Si 12 7 p-GaAs 5
4 p-Si 1,2 8 p-GaAs 50
П р а кти че ски е за да ни я
1. Д ля за да нно го по лупр о во дни ко во го ма те р и а ла по ве ли чи не уде льно го
со пр о ти вле ни я (ва р и а нтыука зыва ю тся пр е по да ва те ле м) р а ссчи та ть(пр и Т=300К):
1) о б ъ е мные ха р а кте р и сти ки ма те р и а ла :
-ко нце нтр а ци ю пр и ме си (Nd и ли Na);
-сте пе ньле ги р о ва ни я (па р а ме тр λ);
-о б ъ е мный по те нци а л ϕB;
2) ха р а кте р и сти ки пр и по ве р хно стно й О П З:
-дли ну Д е б а я и ма сш та б ные ко э ф ф и ци е нты (на пр яж е нно сти
э ле ктр и че ско го по ля на по ве р хно сти , пло тно сти пр и по ве р хно стно го за р яда ,
уде льно й по ве р хно стно й е мко сти , по ве р хно стно й пр о во ди мо сти );
-ди а па зо ныи зме не ни я по ве р хно стных по те нци а ло в ψS и YS для р а зли чных
р е ж и мо в пр и по ве р хно стно й О П З по лупр о во дни ка (о б о га щ е ни я, о б е дне ни я,
сла б о й и си льно й и нве р си и ).
Ре зульта тыр а сче та о ф о р ми тьв ви де та б ли ц:
Та б ли ца 2. Х а р а кте р и сти ки о б ъ е ма и пр и по ве р хно стно й О П З
М а те р и а л ρ, N, λ ϕB, LD, EM, QM, CM, GM,
О м⋅см см-3 В см В /см Кл/см2 Ф /см2 О м-1
Та б ли ца 3. Д и а па зо ныи зме не ни я по ве р хно стных по те нци а ло в
М а те - ρ, П о те н- О б о га - О б е дне - И нве р си я
р иал О м⋅см ци а л щ е ни е ни е сла б а я си льна я
n-Si 4,5 ψS
YS
21
