Сборник задач по микрооптоэлектронике. Гуртов В.А - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

28
ts
2
ss00
s
2
s0s0
ss
tt
0
(1 );
1
;
(1 )
;
;
1
.
1
EF
kT
q
CNff
kT
kT
R
qN f n
RC
v
f
e
α
τ
ασ
−
=⋅⋅⋅−
=⋅
⋅− ⋅⋅
=⋅
=⋅
=
+
Найдем вероятность заполнения уровня ловушек: уровень Ферми совпадает с
ПС E
t
= F
s
, т.е. f
0
= 0,5. Найдем как и ранее: φ
0
= 0,27 эВ, вероятность захвата
α = 1·10
-9
см
3
·с
-1
, тепловую скорость υ = 10
7
см/с, изгиб зон на поверхности
ψ
s
= E
t
– φ
0
= 0,18 эВ, концентрацию электронов на поверхности
n
s0
= 5,7·10
17
см
-3
.
Тогда R
s
= 7,1·10
-4
Ом·см
2
, C
s
= 1,2·10
-6
Ф/см
2
, τ = 8,8·10
-10
с.
5.10. Плотность поверхностных состояний в методе Термана рассчитывается
ox G
ss
s
CV
N
q
ψ
∆
=⋅
∆
. (5.8)
Где ∆V
G
– сдвиг экспериментальной ВФХ относительно теоретической ВФХ
при двух значениях ψ
s
, т.е. фактически ∆V
G
= ∆V
G теор
+ ∆V
G эксп
. Значение на-
пряжения на затворе идеальной МДП-структуры равно:
sc s
G теор s
ox
()Q
V
C
ψ
ψ
=+
. (5.9)
При этом заряд в ОПЗ Q
sc
определим по (5.2), а емкость подзатворного ди-
электрика найдем по формуле плоского конденсатора:
8
n0
ox
2
n
Ф
510
см
C
d
εε
−
==⋅
. Значения ψ
s
выберем вблизи плоских зон
s
0,0259 эВ
kT
q
ψ
=± =±
. Тогда ∆V
G теор
= 0,070–(–0,087) = 0,16 В. Значение
∆V
G эксп
найдем из наклона ВФХ
G эксп
C
V
δ
∆
∆=
. Удельную емкость
МДП-структуры рассчитаем как
ox sc s
ox sc s
()
()
CC
C
CC
ψ
ψ
⋅
=
+
, (5.10)
учитывая, что емкость ОПЗ C
sc
можно определить по (5.4), то ∆C = 184 –
148 = 36 пФ. ∆V
G эксп
= 0,86 В. И окончательно N
ss
= 4,2·10
12
см
-2
эВ
-1
. 
                                    q2
                                Cs =   ⋅ N s ⋅ f 0 ⋅ (1 − f 0 );
                                    kT
                                    kT                1
                                Rs = 2 ⋅                         ;
                                    q N s ⋅ (1 − f 0 ) ⋅ α ⋅ ns0
                               τ = Rs ⋅ Cs ;
                               α = σ t ⋅ vt ;
                                          1
                                f0 =          Et − Fs
                                                        .
                                       1+ e    kT

Найдем вероятность заполнения уровня ловушек: уровень Ферми совпадает с
ПС Et = Fs, т.е. f0 = 0,5. Найдем как и ранее: φ0 = 0,27 эВ, вероятность захвата
α = 1·10-9 см3·с-1, тепловую скорость υ = 107 см/с, изгиб зон на поверхности
ψs = Et – φ0 = 0,18 эВ,     концентрацию      электронов          на поверхности
ns0 = 5,7·1017 см-3.
Тогда Rs = 7,1·10-4 Ом·см2, Cs = 1,2·10-6 Ф/см2, τ = 8,8·10-10 с.
5.10. Плотность поверхностных состояний в методе Термана рассчитывается
                                                   Cox ∆VG
                                        N ss =        ⋅    .                (5.8)
                                                    q ∆ψ s
Где ∆VG – сдвиг экспериментальной ВФХ относительно теоретической ВФХ
при двух значениях ψs, т.е. фактически ∆VG = ∆VG теор + ∆VG эксп. Значение на-
пряжения на затворе идеальной МДП-структуры равно:
                                                   Qsc (ψ s )
                                    VG теор =                 +ψ s .        (5.9)
                                                     Cox
При этом заряд в ОПЗ Qsc определим по (5.2), а емкость подзатворного ди-
электрика    найдем      по     формуле       плоского     конденсатора:
        ε nε 0                Ф
Cox =            = 5 ⋅10−8        . Значения ψs выберем вблизи плоских зон
        dn                   см 2
        kT
ψs = ±     = ±0, 0259 эВ . Тогда ∆VG теор = 0,070–(–0,087) = 0,16 В. Значение
         q
                                                   ∆C
∆VG эксп найдем из наклона ВФХ ∆VG эксп =              . Удельную емкость
                                                                       δ
МДП-структуры рассчитаем как
                                              Cox ⋅ Csc (ψ s )
                                       C=                      ,           (5.10)
                                              Cox + Csc (ψ s )
учитывая, что емкость ОПЗ Csc можно определить по (5.4), то ∆C = 184 –
148 = 36 пФ. ∆VG эксп = 0,86 В. И окончательно Nss = 4,2·1012 см-2 эВ-1.


28

Страницы