Физические основы микроэлектроники. Захаров А.Г - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

10
При известном значении тока насыщения I
0
расчет величины тока
удобно производить с помощью выражения (11).
2.3.4. Определение барьерной емкости p-n-перехода. Величина
удельной емкости резкого p-n-перехода в общем случае
рассчитывается по формуле
2/1
0
2/1
d
)U(]
)
−
−
ϕ
da
a0s
b
NN(2
NNq
[C
+
=
ε
ε
. (13)
При этом толщина обедненного слоя (ширина p-n-перехода)
определяется выражением
2/1
j
00s
]
qN
)U( −2
[W =
ϕ
ε
ε
, (14)
где
da
N
11
+
j
NN
1
=
.
Для линейно-плавных переходов
3/1
0
2
0s
]
)U(12
)(qa
[
−
ϕ
εε
b
C =
, (15)
где
а – градиент концентрации примесей.
Толщина обедненного слоя в этом случае находится по формуле
3/1
00s
]
qa
)U( −12
[W =
ϕ
ε
ε
. (16)
2.3.5. Определение напряжения пробоя
U
пр
для несимметричного
резкого p-n-перехода. Величина максимального значения
напряженности электрического поля в p-n-переходе определяется по
формуле
0s
nd
0s
pa
WqN
W
εεεε
−=
27
m
qN
ξ
−= . (17)
поверхности равна
N
si
,м
-3
. Известно, что на глубине x
i
, мкм от
поверхности концентрация бора уменьшается в
е раз. Площадь
поперечного сечения p-n-перехода –
A
i
, мм
2
, обратное смещение – U
обрi
,
B.
Определить:
– концентрацию основных и неосновных носителей заряда;
– ширину p-n-перехода;
– барьерную емкость p-n-перехода;
– максимальную напряженность электрического поля в p-n-
переходе;
– ток диода при прямом напряжении
U
прi
, B;
– напряжение пробоя, предполагая, что он наступает при
напряженности поля
ξ
i
, B/м.
Рассчитать и построить энергетическую диаграмму p-n-перехода
при
U
обрi
.
Численные значения исходных данных, необходимых для
выполнения задания по вариантам 4.1 – 4.5, представлены в табл. 4.
Таблица 4
№
варианта
ρ
i
,
Ом
⋅м
N
si
,
м
-3
x
i
,
мкм
A
i
,
мм
2
U
обрi
,
В
U
прi
,
В
ξ
i
,
В/м
4.1 0,015
5
⋅10
25
1,5 1,0 10 0,25
5
⋅10
7
4.2 0,03
2
⋅10
24
1,1 0,8 5 0,30
1
⋅10
7
4.3 0,05
1
⋅10
24
1,0 1,2 15 0,45
2
⋅10
7
4.4 0,1
1
⋅10
25
1,7 0,6 8 0,15
8
⋅10
6
4.5 1,0
5
⋅10
24
0,8 1,4 3 0,90
7
⋅10
7
Задание к вопросу о методе формирования
полупроводниковой структуры
4.1. Методы контроля и испытаний интегральных микросхем.
4.2. Электронно-лучевая обработка (элионика) в технологии
интегральных микросхем.
4.3. Лазерная обработка в технологии интегральных микросхем.
4.4. Прогнозирование надежности полупроводниковых приборов и их
диагностика.
4.5. Виды и механизмы отказов полупроводниковых приборов и
интегральных микросхем.
При заданном значении
ξ
m
толщина обедненного слоя p-n-
перехода может быть найдена как
W=W
n
+W
p
, где

Страницы