Физические основы микроэлектроники. Захаров А.Г - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

7
p
0
p
pp
g
x
j
q
1
τ
−
−=
∂
∂
30
6.5. Технология изготовления МОП-транзистора с кремниевым
затвором.
I.7. МДП-структура
для полупроводников n - и p-типа, соответственно. Здесь n-n
0
=
∆
n и
р-р
0
=
∆
р – избыточные (неравновесные) концентрации носителей
заряда; g – скорость генерации носителей заряда под действием
внешних факторов, например света;
τ
n
и
τ
р
– время жизни избыточных
носителей заряда.
В МДП-транзисторе с кремниевым затвором рассчитать и
построить зависимость порогового напряжения как функции
концентрации акцепторов N
a
в подложке из кремния р-типа
проводимости. Диэлектрик –SiO
2
. Считать МДП-структуру идеальной.
Основываясь на данных расчета, построить энергетическую
диаграмму МДП-структуры в режиме сильной инверсии при N
ai
, см
-3
.
Время жизни неравновесных носителей заряда
τ
n
и
τ
р
равно
промежутку времени, в течение которого их концентрация
уменьшается в е раз.
Рассчитать величину дифференциальной емкости МДП-структуры
в данном транзисторе в режимах сильной инверсии и обогащения.
Диффузионная длина носителей заряда соответствует расстоянию,
которое они проходят за время жизни равна
Численные значения исходных данных, необходимых для
выполнения задания по вариантам 7.1 – 7.5, представлены в табл. 7.
nnn
DL
τ
=
ppp
DL
τ
= и ,
Таблица 7
где L
n
и L
p
– диффузионные длины электронов и дырок соответственно.
№
варианта
Тип
затвора
Толщина
окисла,
нм
Т,
К
N
d
,
см
-3
N
di
,
см
-3
7.1 n
+
100 250 10
13
–10
17
1,5⋅10
16
Уравнение Пуассона, позволяющее определить распределение
потенциала в среде,
ε
ρϕ
)x(
dx
d
2
2
−=
7.2 p
+
120 270 10
13
–10
17
2⋅10
16
7.3 n
+
140 290 10
13
–10
17
3⋅10
16
7.4 p
+
160 320 10
13
–10
17
4⋅10
16
7.5 n
+
180 340 10
13
–10
17
5⋅10
16
,
где
ϕ
– потенциал; x – координата;
ρ
(x) – объемная плотность заряда;
ε
– диэлектрическая проницаемость среды, для полупроводника
ε
=
ε
s
ε
0
,
где
ε
s
– относительная диэлектрическая проницаемость
полупроводника,
ε
0
– электрическая постоянная (
ε
0
=8,85⋅10
-12
Ф/м).
Задание к вопросу о методе формирования
полупроводниковой структуры
7.1. Применение метода ионной имплантации в технологии МОП-
транзисторов.
2.3. Электронно-дырочный переход
7.2. Метод изготовления МОП-транзистора с использованием структур
“кремний на сапфире” (КНС).
2.3.1. Электронно-дырочный переход (p-n-переход) – это контакт
двух полупроводников с различным типом проводимости.
Электропроводность полупроводников p-и n-типов определяется
следующими выражениями:
7.3. Метод изготовления МДП-транзисторов с использованием
D-МОП-структур.
7.4. Метод изготовления МДП-транзисторов с использованием
V-МОП-структур.
σ
p
=qN
a
µ
p
, (1)
7.5. Технологический контроль в
производстве МДП-транзисторов
методом вольт-фарадных характеристик.
σ
n
=qN
d
µ
n
, (2)

Страницы