Диодные структуры. Петров Б.К - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

7. Сделать выводы по работе .
2.5. Контрольные вопросы
1. Обоснуйте необходимость каждого из допущений, используемых при анализе
переходных процессов.
2. Объясните процесс формирования переходной характеристики диода при его
включении.
3. Что такое эффект модуляции сопротивления базы и каково его влияние на
переходные характеристики диода ?
4. Чем определяется время переключения полупроводникового диода и что надо
делать для его уменьшения?
3. ДИОДЫ С КОНТАКТОМ МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИК
(ДИОДЫ ШОТТКИ )
3.1. Зонные диаграммы контактов металл-полупроводник
При непосредственном контакте металла с полупроводником уровни Ферми
этих материалов при термодинамическом равновесии должны совпадать.
Рассмотрим два предельных случая. На рис. 12а ,б показаны энергетические
диаграммы для идеального контакта металла с полупроводником n-типа при
отсутствии поверхностных состояний (E=0 – уровень покоящегося электрона в
вакууме ). На первом рисунке (рис. 12а ) металл и полупроводник не приведены в
соприкосновение друг с другом и система не находится в термодинамическом
равновесии. Если затем их электрически соединить, то из n-полупроводника в
металл перетечет некоторый электронный заряд, в полупроводнике образуется
обедненный слой из доноров толщиной W и установится термодинамическое
равновесие. При этом уровни Ферми в обоих материалах сравняются, т.е . уровень
Ферми в полупроводнике Е
Fn
понизится относительно уровня Ферми металла на
величину, равную разности соответствующих работ выхода . Высота барьера
(барьера Шоттки )в этом случае равна разности между работой выхода металла
qϕ
м
и электронным сродством полупроводника qχ
n
:
)(
nvBn
qq
χ
ϕ
ϕ
−
=
, (28)
Величина qV
Bi
=qϕ
m
-qχ
n
-(E
C
-E
Fn
) называется контактной разностью потенциалов. 
7. Сде ла тьвыво дыпо р а б о те .

   2.5. К онтрол ь ныевопросы

1. О б о снуйте не о б хо ди мо сть ка ж до го и з до пущ е ни й, и спо льзуе мых пр и а на ли зе
пе р е хо дных пр о це ссо в.
2. О б ъ ясни те пр о це сс фо р ми р о ва ни я пе р е хо дно й ха р а кте р и сти ки ди о да пр и е го
вклю че ни и .
3. Ч то та ко е эффе кт мо дуляци и со пр о ти вле ни я б а зы и ка ко во е го вли яни е на
пе р е хо дные ха р а кте р и сти ки ди о да ?
4. Ч е м о пр е де ляе тся вр е мя пе р е клю че ни я по лупр о во дни ко во го ди о да и что на до
де ла тьдля е го уме ньш е ни я?

           3. Д И О Д Ы С К О Н Т А К ТО М М Е ТА ЛЛ-П О ЛУ П Р О В О Д Н И К
                                 (Д И О Д Ы Ш О Т ТК И )

       3.1. Зонныед иаграм м ы к онтак товм етал л -пол упровод ник

          П р и не по ср е дстве нно м ко нта кте ме та лла с по лупр о во дни ко м ур о вни Ф е р ми
эти х ма те р и а ло в пр и те р мо ди на ми че ско м р а вно ве си и до лж ны со впа да ть.
Ра ссмо тр и м два пр е де льных случа я. Н а р и с. 12а ,б по ка за ны эне р ге ти че ски е
ди а гр а ммы для и де а льно го ко нта кта ме та лла с по лупр о во дни ко м n-ти па пр и
о тсутстви и по ве р хно стных со сто яни й (E=0 – ур о ве нь по ко ящ е го ся эле ктр о на в
ва кууме ). Н а пе р во м р и сунке (р и с. 12а ) ме та лл и по лупр о во дни к не пр и ве де ны в
со пр и ко сно ве ни е др уг с др уго м и си сте ма не на хо ди тся в те р мо ди на ми че ско м
р а вно ве си и . Если за те м и х эле ктр и че ски со е ди ни ть, то и з n-по лупр о во дни ка в
ме та лл пе р е те че т не ко то р ый эле ктр о нный за р яд, в по лупр о во дни ке о б р а зуе тся
о б е дне нный сло й и з до но р о в то лщ и но й W и уста но ви тся те р мо ди на ми че ско е
р а вно ве си е . П р и это м ур о вни Ф е р ми в о б о и х ма те р и а ла х ср а вняю тся, т.е . ур о ве нь
Ф е р ми в по лупр о во дни ке ЕFn по ни зи тся о тно си те льно ур о вня Ф е р ми ме та лла на
ве ли чи ну, р а вную р а зно сти со о тве тствую щ и х р а б о т выхо да . В ысо та б а р ье р а
(б а р ье р а Ш о ттки )в это м случа е р а вна р а зно сти ме ж ду р а б о то й выхо да ме та лла
qϕм и эле ктр о нным ср о дство м по лупр о во дни ка qχn:
                qϕ Bn = q(ϕ v − χ n ) ,                                                             (28)
В е ли чи на qVBi=qϕm-qχn-(EC-EFn) на зыва е тся ко нта ктно й р а зно стью по те нци а ло в.

Страницы