Электрические параметры биполярных и полевых структур. Петров Б.К - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯ И ШИРИНА P-N-ПЕРЕХОДА В
ОДНОМЕРНЫХ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕХОДАХ ПРИ ОБРАТНЫХ
СМЕЩЕНИЯХ
В высоковольтных диодах (U
проб
>100 В ) при невысоких обратных
смещениях распределение продиффундировавшей примеси (напр., бора в p
+
-n-
переходе) вблизи плоскости металлургического перехода (x=x
0
на рис. 1)
можно считать в первом приближении линейным, и p-n-переход тоже
линейным [1,2]. Это допущение значительно упрощает расчет распределения
поля и ширины p-n-перехода.
Считаем , что к диоду приложено обратное смещение U<0. Необходимо
найти закон распределения электрического поля E=E(x) в области p
+
-n-
перехода (x
1
<x<x
2
) и ширину перехода x
2
-x
1
=L
p-n
(U) (см . рис. 2).
Для нахождения зависимости Е = Е ( х ) необходимо решить одномерное
уравнение Пуассона относительно потенциала ψ ( х ) в области p-n-перехода
(x
1
≤x≤x
2
)
0
2
2
)()(
εε
ρψ x
dx
xd
−= , (1)
где
[
]
)()( xNNqx
adn
−
=
ρ
- (2)
плотность объемного заряда в точке х .
N, N
da
N(x)
a
N
as
p
+
n
x
x
2
x
0
x
1
N
dn
Рис. 1. Распределение примесей в линейном p
+
-n-переходе.
N=10-10 см - постоянная концентрация доноров в
n-базе диода (в исходной n-пластине); N(x)- распределение
продиффундировавшей акцепторной примеси (бора);
N =10
18
- 10 см - поверхностная концентрация бора
dn
1315-3
a
as
19-3
                                            4

         1. Р А С П Р Е ДЕ Л Е Н И Е П О Л Я И Ш И Р И Н А P-N-П Е Р Е Х О ДА В
     О ДН О М Е Р Н Ы Х Л И Н Е ЙН Ы Х П Е Р Е Х О ДА Х П Р И О Б Р А ТН Ы Х
                                   С М ЕЩ ЕН И Я Х

       В вы соковольтны х д иод ах (Uпроб>100 В ) при невы соких обратны х
                                                                             +
см ещ ениях распред еление прод иф ф унд ировавш ей прим еси (напр., бора в p -n-
переход е) вблизи плоскости м еталлургического переход а (x=x0 на рис. 1)
м ож но считать в первом приближ ении линей ны м , и p-n-переход тож е
линей ны м [1,2]. Э то д опущ ение значительно упрощ ает расчетраспред еления
поля и ш ирины p-n-переход а.

                       Nd, Na

             Nas


                                Na(x)


                         p+                          n

                                                              Ndn




                                     x1     x0      x2              x


            Рис. 1. Распред елениеприм есей влиней ном p+-n-переход е.
            Ndn=1013-1015 см -3- постоянная концентрация д оноровв
            n-базед иода (висход ной n-пластине); Na(x)- распред еление
            прод иф ф ундировавш ей акцепторной прим еси (бора);
            Nas =1018 - 1019 см -3 - поверхностная концентрация бора
      Считаем, что к д иод у прилож ено обратное см ещ ение U<0. Н еобход им о
най ти закон распред еления э лектрического поля E=E(x) в области p+-n-
переход а (x1

Страницы