Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 109 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

109
На рисунках 5.26, 5.27, 5.28 приведены схема МДП-структуры с зарядовой
неоднородностью и зонные диаграммы состояния ОПЗ на разных участках.
Подадим импульс напряжения V
G
< 0 такой, что ОПЗ полупроводника в
момент времени t = 0 переходит в неравновесное обеднение, кроме части ОПЗ
с повышенной концентрацией встроенного заряда (на рис. 5.27 изображена
в центре). В неравновесном состоянии ОПЗ при z = 0 подобна туннельному
диоду при обратном смещении. Поэтому в случае реализации резкой границы
(малый встроенный заряд – большой встроенный заряд) будет идти туннельный
генерационный ток дырок. Схема этого процесса изображена на рисунке 5.27.
Зонная диаграмма, иллюстрирующая равновесное состояние, приведена на
рисунке 5.28.
Для реализации туннельного процесса необходима небольшая ширина
индуцированного p
+
-n
+
перехода на поверхности, порядка ~100Å. Отметим,
что при плотности встроенного заряда N
ox
= 10
12
см
-2
среднее расстояние
между зарядами <a> составляет как раз <a> = 100Å. Следовательно, при
неоднородности встроенного заряда больше, чем 10
12
см
-2
, возможен
локальный механизм генерации неосновных носителей типа параллельного
поверхностного туннельного диода.
Другой тип аномальной генерации может быть обусловлен повышенной
локальной концентрацией в ОПЗ рекомбинационных центров N
t
Шокли-Рида.
Третий тип аномальной генерации может быть обусловлен повышенной
локальной концентрацией в ОПЗ легирующей примеси N
D,A
и реализацией
перпендикулярного к поверхности туннельного диода.
5.6.2. Время релаксации неравновесного обеднения
Пусть импульсом напряжения на затворе
V
G
в момент времени t = 0
МДП-структура из равновесного состояния переведена в состояние
неравновесного обеднения. Вследствие генерационных процессов
неравновесное состояние будет релаксировать. Под временем релаксации
неравновесного обеднения ô
рел
обычно понимают среднее время, за которое
МДП-структура перейдет.
    На рисунках 5.26, 5.27, 5.28 приведены схема МДП-структуры с зарядовой
неоднородностью и зонные диаграммы состояния ОПЗ на разных участках.
Подадим импульс напряжения VG < 0 такой, что ОПЗ полупроводника в
момент времени t = 0 переходит в неравновесное обеднение, кроме части ОПЗ
с повышенной концентрацией встроенного заряда (на рис. 5.27 изображена
в центре). В неравновесном состоянии ОПЗ при z = 0 подобна туннельному
диоду при обратном смещении. Поэтому в случае реализации резкой границы
(малый встроенный заряд – большой встроенный заряд) будет идти туннельный
генерационный ток дырок. Схема этого процесса изображена на рисунке 5.27.
Зонная диаграмма, иллюстрирующая равновесное состояние, приведена на
рисунке 5.28.
    Для реализации туннельного процесса необходима небольшая ширина
индуцированного p+-n+ перехода на поверхности, порядка ~100Å. Отметим,
что при плотности встроенного заряда Nox = 1012 см-2 среднее расстояние
между зарядами  составляет как раз  = 100Å. Следовательно, при
неоднородности встроенного заряда больше, чем 1012 см-2, возможен
локальный механизм генерации неосновных носителей типа параллельного
поверхностного туннельного диода.
    Другой тип аномальной генерации может быть обусловлен повышенной
локальной концентрацией в ОПЗ рекомбинационных центров Nt Шокли-Рида.
Третий тип аномальной генерации может быть обусловлен повышенной
локальной концентрацией в ОПЗ легирующей примеси ND,A и реализацией
перпендикулярного к поверхности туннельного диода.

5.6.2. Время релаксации неравновесного обеднения
    Пусть импульсом напряжения на затворе VG в момент времени t = 0
МДП-структура из равновесного состояния переведена в состояние
неравновесного   обеднения.     Вследствие  генерационных    процессов
неравновесное состояние будет релаксировать. Под временем релаксации
неравновесного обеднения ôрел обычно понимают среднее время, за которое
МДП-структура перейдет.




                                     109