Сборник задач по микрооптоэлектронике. Гуртов В.А - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

27
φ
0
= 0,45 эВ,
6
D0
B
s
s0 s0
22
В
5,3 10
см
qN
Q
E
ϕ
εε εε
== =⋅
,
2
3
s
ii
1
*
2
0,044 эВ
(2 )
qh
E
m
ε
γ
⎡⎤
=⋅=
⎢⎥
⎢⎥
⎣⎦
.
Значение энергии дна подзон будет:
I = 0 g
0
= 2,238 E
0
= 0,103 эВ
I = 1 g
1
= 4,087 E
1
= 0,18 эВ
I = 2 g
2
= 5,52 E
2
= 0,24 эВ
Значение уровня Ферми на поверхности F
s
, отсчитанное, как и E
i
, от дна ва-
лентной зоны будет
g
s
0
0,13 эВ
2
E
F
qg
==
. Отметим, что отсчет F
s
и E
i
прове-
ден в противоположные стороны; поэтому в функции заполнения уровней,
куда входит расстояние между F
s
и E
i
, они должны суммироваться.
Число электронов N
i
:
**
si si
i
22
ln 1 exp exp
FE FE
kT kT
Nm m
hkThkT
ππ
⎡
+
⎤
+
⎛⎞ ⎛⎞
=⋅+− ≈ −
⎜⎟ ⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠ ⎝⎠
⎣⎦
N
0
= 1,1·10
-3
см
-2
, N
1
= 5,6·10
-9
см
-2
, N
2
= 6,3·10
-13
см
-2
.
Область локализации λ
c
будет:
i
ci
s
2
3
E
q
λ
ε
=
,
λ
c0
= 1,3·10
-8
м = 130 Å, λ
c1
= 230 Å, λ
c2
= 310 Å.
5.8. Величина заряда в ПС: Q
ss
= -qN
ss
(ψ
s
- φ
0
), а заряд Q
sc
в ОПЗ при условиях
задачи обусловлен ионизованными акцепторами, т.е.
sc s 0 A s
2QqN
εε
ψ
=
.
Рассчитаем необходимые параметры: φ
0
= 0,46 эВ и получим:
Qss, Кл/см
2
Qsc, Кл/см
2
ψ
s
= 0 +1,5·10
-7
0
ψ
s
= φ
0
0 –3,9·10
-7
ψ
s
= 2φ
0
–1,5·10
-7
–5,5·10
-7
5.9. Постоянную времени моноэнергетических ПС τ, эквивалентную последо-
вательную емкость C
s
и сопротивление R
s
рассчитывают по формулам: 
                                    QB                2qN D 2ϕ0                    В
               φ0 = 0,45 эВ, Es =            =                       = 5,3 ⋅106      ,
                                    ε sε 0               ε sε 0                   см
                                                 2
                              ⎡ qhε ⎤ 3
                         Ei = ⎢       s
                                        1
                                          ⎥ ⋅ γ i = 0, 044 эВ .
                              ⎢⎣ (2m ) ⎥⎦
                                    * 2


Значение энергии дна подзон будет:

                      I=0       g0 = 2,238                E0 = 0,103 эВ
                      I=1       g1 = 4,087                E1 = 0,18 эВ
                      I=2       g2 = 5,52                 E2 = 0,24 эВ

Значение уровня Ферми на поверхности Fs, отсчитанное, как и Ei, от дна ва-
                              Eg
лентной зоны будет Fs =             = 0,13 эВ . Отметим, что отсчет Fs и Ei прове-
                            2qg 0
ден в противоположные стороны; поэтому в функции заполнения уровней,
куда входит расстояние между Fs и Ei, они должны суммироваться.
Число электронов Ni:
               kT *        ⎡        ⎛ F + Ei ⎞ ⎤ kT *      ⎛ Fs + Ei ⎞
        Ni =        m ⋅ ln ⎢1 + exp ⎜ − s    ⎟ ⎥ ≈ 2 m exp ⎜ −       ⎟
               πh 2
                           ⎣        ⎝     kT ⎠ ⎦ π h       ⎝   kT ⎠
            N0 = 1,1·10-3 см-2, N1 = 5,6·10-9 см-2, N2 = 6,3·10-13 см-2.
Область локализации λc будет:
                                                     2 Ei
                                       λci =               ,
                                                     3qε s
              λc0 = 1,3·10-8 м = 130 Å, λc1 = 230 Å, λc2 = 310 Å.
5.8. Величина заряда в ПС: Qss = -qNss(ψs - φ0), а заряд Qsc в ОПЗ при условиях
задачи обусловлен ионизованными акцепторами, т.е.
                                 Qsc = 2qε sε 0 N Aψ s .
Рассчитаем необходимые параметры: φ0 = 0,46 эВ и получим:

                                     Qss, Кл/см2                  Qsc, Кл/см2
                     ψs = 0            +1,5·10-7                       0
                     ψs = φ0               0                       –3,9·10-7
                     ψs = 2φ0          –1,5·10-7                   –5,5·10-7

5.9. Постоянную времени моноэнергетических ПС τ, эквивалентную последо-
вательную емкость Cs и сопротивление Rs рассчитывают по формулам:


                                                                                         27

Страницы