Физические основы микроэлектроники. Захаров А.Г - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

26
11
d
m0s
n
qN
W
ξ
ε
ε
=
– от
Т
1
’ до Т
2
’ для германиевого диода;
a
m0s
p
qN
W
ξ
ε
ε
=
, .
– от
Т
1
’’ до Т
2
’’ для кремниевого диода.
Опишите физические процессы, происходящие в p-n-
переходах:
Напряжение пробоя для резкого несимметричного перехода
– при лавинном пробое;
– при туннельном пробое.
в
2
m0sm
пр
qN22
W
U
ξεεξ
==
Р-n-переход изготовлен из легированного германия с
концентрацией акцепторной и донорной примесей соответственно
N
ai
и
N
di
. Определите толщину обедненного слоя, если при обратном
смещении величина максимального электрического поля в переходе
равна
ξ
mi
.
, (18)
где
N
в
– концентрация примеси в высокоомной области p-n-перехода.
Напряжение пробоя для линейно-плавных переходов
Рассчитать и построить энергетическую диаграмму p-n-перехода в
равновесном состоянии, а также при напряжении, соответствующем
величине
ξ
mi
.
2/12/1
0s
2/3
m
m
пр
a)
q
2
(4
3
W2
U
−
⋅==
ε
ε
ξ
ξ
. (19)
Численные значения исходных данных, необходимых для
выполнения задания по вариантам 3.1 – 3.5, представлены в табл. 3.
Оценка величины напряжения пробоя резкого p-n-перехода может
быть сделана на основании приближенного выражения, справедливого
для различных полупроводников:
Таблица 3
№
варианта
Т
1
’ – Т
2
’,
°С
Т
1
’’ – Т
2
’’,
°С
N
ai
,
м
-3
N
di
,
м
-3
ξ
mi
,
В/м
4/316
в
2/3
gпр
)10/N()1,1/E(60U
−
⋅≈
5/2205/6
gпр
)103/a()1,1/E(60U
, В. (20)
3.1 0–20 0–35
9
⋅10
23
2⋅10
23
1⋅10
6
3.2 20–40 35–70
1
⋅10
23
5⋅10
22
2⋅10
6
3.3 40–60 70–105
2
⋅10
23
2⋅10
22
4⋅10
6
3.4 60–80 105–140
4
⋅10
23
8⋅10
22
8⋅10
6
Для линейно-плавных переходов величину напряжения пробоя
можно оценить, используя соотношение
, В. (21)
3.5 80–100 140–175
5
⋅10
23
1⋅10
23
1⋅10
6
−
⋅⋅≈
Задание к вопросу о методе формирования
полупроводниковой структуры
В выражениях (20), (21) размерность величин
N
в
и а
соответственно в см
-3
и см
-4
, а ширины запрещенной зоны
полупроводника E
g
в эВ.
3.1. Методы герметизации интегральных микросхем в корпусах
различного типа.
2.4. Структура металл-полупроводник
3.2. Бескорпусная герметизация интегральных микросхем.
3.3. Оптическая литография.
2.4.1. Контакты на основе структуры металл-полупроводник
обладают выпрямляющими свойствами в том случае, когда величина,
равная разности работ выхода электронов из металла и
полупроводника
ϕ
МП
>0 для полупроводника n-типа проводимости и
ϕ
МП
<0 для полупроводника p-типа проводимости. В этом случае
ϕ
МП
обозначают
ϕ
0
и называют диффузионным потенциалом или
контактной разностью потенциалов.
3.4. Электронно-лучевая литография.
3.5. Рентгеновская литография.
I.4. Электронно-дырочный переход
Р-n-переход формируется путем диффузии бора в кремний n-типа
с удельным сопротивлением
ρ
i
, Ом⋅м. Концентрация бора на

Страницы