Сборник задач по микрооптоэлектронике. Гуртов В.А - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

31
P
i
= 0,015·0,05·2·71,23 = 0,106845 = 107 мВт.
7.2. Аналогично задаче 7.1 имеем
0
P
I
V
η
=
⋅
, учитывая что
0
30,3
FIV
PF IV F
IV
⋅⋅
=⋅⋅⋅= = ⋅
⋅
и F = 0,014; η = 0,0042;
7.3.
dc
f
22
1+
P
P
ωτ
=
. P
f
(20) = 254,2 мкВт; P
f
(100) = 90,9 мкВт;
7.4.
g
1, 24 1, 24
1, 43 0,92 1,315; 0,075 мкм
1,315 1, 43
E
λ
=⋅ = ∆= − =
.
7.5.
а) Режим фототока: ток через диод:
0p
()
I
II=− +
; фототок I
p
равен I
p
= R·P,
R – чувствительность [А/Вт]:
,
ee
p
rrh
qq
R
hhc rP
ν
η
ηλ
η
ν
⋅⋅
⋅⋅⋅
== ==
⋅⋅
, (7.2)
где r
e
– число появившихся при облучении электронов, r
p
– число фотонов с
длиной волны λ. Имеем I
p
= 6,4 мА.
б) Режим фото–э.д.с.: I
ВЦ
= 0. Тогда
p0
(1)
qV
kT
IIe=−
, учитывая I
p
>> I
0
0
ln( )
p
I
kT
V
qI
=⋅
, (7.3)
V = 0,345 В.
7.6. Аналогично предыдущей задаче имеем:
R = 0,36 А/Вт, P = 2,78 мкВт, r
b
= 1,26·10
13
с
-1
.
7.7. Входная оптическая мощность
p
9
1,32 10 Вт
rhc
P
λ
−
⋅
==⋅
, фототок
I
p
= R·P = 7,95
.
10
-10
А, выходной ток I = M·I
p
= 15,9 нА, r
e
= I
p
/q = 5·10
9
с
-1
, от-
сюда квантовый выход η = r
e
/r
p
= 0,5.
7.8. Ток на выходе I = M·I
p
, отсюда имеем I
p
= 5·10
-11
А и r
p
= I
p
/(qη) = 6·10
8
с
-1
.
8. Интегральные микросхемы
8.1. Технологические операции создания транзистора типа n-p-n:
1) Эпитаксиальное наращивание слоя n-типа (ρ = 0,5 Ом·см, d = 0,254 мм);
2) Наращивание SiO
2
(d = 500 нм) на эпитаксиальный слой;
3) Нанесение фоторезиста, маскирование и вытравливание окон в слое;
4) Легирование акцепторной примесью путем диффузии атомов бора;
5) Наращивание слоя SiO
2
; 
                     Pi = 0,015·0,05·2·71,23 = 0,106845 = 107 мВт.
                                               P0
7.2. Аналогично задаче 7.1 имеем η =               , учитывая что
                                              I ⋅V
                                   F ⋅ I ⋅V
            P0 = F ⋅ 3 ⋅ I ⋅ V =            = 0,3 ⋅ F и F = 0,014; η = 0,0042;
                                    I ⋅V
               Pdc
7.3. Pf =              . Pf (20) = 254,2 мкВт; Pf (100) = 90,9 мкВт;
            1+ω 2τ 2
                                             1, 24 1, 24
7.4. Eg = 1, 43 ⋅ 0,92 = 1,315;      ∆λ =         −      = 0, 075 мкм .
                                            1,315 1, 43
7.5.
а) Режим фототока: ток через диод: I = −( I 0 + I p ) ; фототок Ip равен Ip = R·P,
R – чувствительность [А/Вт]:
                             η ⋅q η ⋅q⋅λ      r r ⋅ h ⋅ν
                        R=        =      , η= e = e      ,                            (7.2)
                             h ⋅ν   h⋅c      rp     P
где re – число появившихся при облучении электронов, rp – число фотонов с
длиной волны λ. Имеем Ip = 6,4 мА.
                                                      qV
б) Режим фото–э.д.с.: IВЦ = 0. Тогда I p = I 0 (e     kT
                                                           − 1) , учитывая Ip >> I0
                                           kT      Ip
                                      V=      ⋅ ln( ) ,                               (7.3)
                                            q      I0
                                  V = 0,345 В.
7.6. Аналогично предыдущей задаче имеем:
R = 0,36 А/Вт, P = 2,78 мкВт, rb = 1,26·1013 с-1.
                                                      rp ⋅ hc
7.7. Входная     оптическая        мощность      P=             = 1,32 ⋅10−9 Вт , фототок
                                                           λ
Ip = R·P = 7,95.10-10 А, выходной ток I = M·Ip = 15,9 нА, re = Ip/q = 5·109 с-1, от-
сюда квантовый выход η = re/rp = 0,5.
7.8. Ток на выходе I = M·Ip, отсюда имеем Ip = 5·10-11 А и rp = Ip/(qη) = 6·108 с-1.


8. Интегральные микросхемы
8.1. Технологические операции создания транзистора типа n-p-n:
  1) Эпитаксиальное наращивание слоя n-типа (ρ = 0,5 Ом·см, d = 0,254 мм);
  2) Наращивание SiO2 (d = 500 нм) на эпитаксиальный слой;
  3) Нанесение фоторезиста, маскирование и вытравливание окон в слое;
  4) Легирование акцепторной примесью путем диффузии атомов бора;
  5) Наращивание слоя SiO2;
                                                                                        31

Страницы