Нетрадиционный метод расчета электрических полей в полупроводниковых структурах. Петров Б.К - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
областях диода . Считаем, что : 1) толщины металлического контакта и p
+
-
области перехода малы; 2) ширина p
+
-n перехода
∞
→
Z
, следовательно ,
распределение поля можно считать двухмерным E=E(x,y); 3) для обеспечения
равенства нулю составляющей поля E
x
в квазинейтральных p
+
, n областях и в
слое металла , полагаем, что на внешних сторонах металлического контакта к
p
+
- области также существуют отрицательные заряды с поверхностной
плотностью
−
M
σ
(
7
M
10x
−
<
∆
см ).
Расчет составляющих поля E
xa
, E
ya
от плоского слоя акцепторов в
произвольной точке A(х ,у ) (рис.4) проводим по формулам (1.14), (1.15).
Предположим, что толщина слоя доноров изменяется по закону:
2
a
l5.0
y
a
22
e)0y(x)y(x
−
== , (2.1)
где а – неизвестный пока множитель. Тогда составляющие поля E
xd
, E
yd
от
слоя доноров сложной формы можно рассчитать с помощью формул
аналогичных (1.16),(1.17):
Рис.4 Меза -диод с p
+
-n переходом.
Y
X
n-Si
p
-Si
0
x
1
x
2
металл
вакуум вакуум
l
a
/2 -l
a
/2
- - - - - -
A(x,y)
x
0
Ψ =0
Ψ =V
Z 
о б ла стях ди о да . Счи та е м, что : 1) то лщ и ны ме та лли че ско го ко нта кта и p+ -
о б ла сти пе р е хо да ма лы; 2) ш и р и на p+-n пе р е хо да Z → ∞ , сле до ва те льно ,
р а спр е де ле ни е по ля мо ж но счи та тьдвухме р ным E=E(x,y); 3) для о б е спе че ни я
р а ве нства нулю со ста вляю щ е й по ля Ex в ква зи не йтр а льных p+, n о б ла стях и в
сло е ме та лла , по ла га е м, что на вне ш ни х сто р о на х ме та лли че ско го ко нта кта к
p+ - о б ла сти та кж е сущ е ствую т о тр и ца те льные за р яды с по ве р хно стно й
пло тно стью σ M− ( ∆x M < 10 −7 см ).

                                                                   Ψ =0            A(x,y)
                                     -la/2                                la/2
                                          - - - - 0- -                                                Y
                                             +
                                         p -Si                x1
         ва куум                                                                  ва куум
                                                              x0




         Z


                                                              x2                        м ета лл
          n-Si


                                                                Ψ =V
                                                               X

             Ри с.4 М е за -ди о д с p+-n пе р е хо до м.


     Ра сче т со ста вляю щ и х по ля Exa, Eya о т пло ско го сло я а кце пто р о в в
пр о и зво льно й то чке A(х ,у ) (р и с.4) пр о во ди м по фо р мула м (1.14), (1.15).
П р е дпо ло ж и м, что то лщ и на сло я до но р о в и зме няе тся по за ко ну:
                                                      2
                                       y        
                                 − a           
      x2 ( y ) = x 2 ( y =   0 )e  a             
                                        0.5 l
                                                          ,                                           (2.1)
где а – не и зве стный по ка мно ж и те ль. Т о гда со ста вляю щ и е по ля Exd, Eyd о т
сло я до но р о в сло ж но й фо р мы мо ж но                              р а ссчи та ть с по мо щ ью фо р мул
а на ло ги чных(1.16),(1.17):




                                                               13

Страницы