Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

6
Глава 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В p-n ПЕРЕХОДАХ
Переходы p
+
-n, p-n, n
+
-p, n-p типов являются основой полупровод-
никовых диодов, биполярных транзисторов и микросхем. Физические
процессы в p-n переходах в стационарных и переходных режимах
обусловливают, наряду с процессами в относительно низколегированных
(базовых) областях, особенности амплитудно-временных характеристик
переходных токов и напряжений. Изучение закономерностей их
протекания является предметом длительных исследований, выполняемых с
целью совершенствования статических и динамических электрических
параметров полупроводниковых приборов и микросхем. Методы
исследований включают феноменологический анализ явлений в p-n
переходах, математическое моделирование стационарных и
нестационарных процессов, экспериментальную проверку результатов.
1.1. Распределение концентраций носителей заряда
Обобщенная модель p
+
-n перехода
представлена на рис. 1.1. Области p
+
и n-
типов, расположенные слева и справа от
границы раздела, формируются различными
способами: диффузией, ионной импланта-
цией и др. В идеальном случае концентра-
ции акцепторных
a
N и донорных
d
N
примесей должны быть постоянными в
пределах каждой области, изменяясь скачкообразно на металлургической
границе раздела областей. Такие
p
+
-n переходы называются резкими, для
них характерно значительное, примерно на два порядка, преобладание
концентрации одного типа над другим.
Резкий переход
p
+
-n типа с высокой концентрацией акцепторных
примесей
da
NN >>
отличается превышением концентрации дырок
p
p -
основных носителей в
р
+
-области над концентрацией электронов
n
n -
основных носителей в
n-области. При таких условиях формирование
границы раздела областей будет сопровождаться диффузией дырок из
p
+
-
области в n-область, где концентрация их на несколько порядков ниже, и
соответственно диффузией электронов из
n-области в p
+
-область.
Вследствие этого в приконтактных областях
p
+
и n-типов формируются
объемные заряды отрицательных ионов в
p
+
-области и положительных
ионов донорных примесей в
n-области, равные по величине. Из-за
существенного различия концентраций
da
NN >> формируются области
E
–
р
+
–
–
+
+
n
+
Рис. 1.1. Структура
p
+
-n перехода

Страницы