Физические основы микроэлектроники. Захаров А.Г - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

9
)/exp(kTI
Tg
m
0
ηϕϕ
−⋅=
2
0
T
ϕ
−
)2/21,1(
5,1
0
T
ekTI
ϕ
−
⋅=
)/Uexp(III
T00
28
где W – ширина p-n-перехода.
I.5. Контакт металл-полупроводник
Аналогичное выражение можно получить и для случая, когда
N
d
»N
a
.
Рассчитать и построить ВАХ контакта металл-полупроводник на
основе кремния с концентрацией примеси, равной N, при заданной
температуре Т. При этом необходимо определить:
Зависимость тока насыщения от температуры определяется
выражением
– контактную разность потенциалов
ϕ
0
и высоту барьера Шоттки
ϕ
в
;
, (9)
– толщину обедненного слоя полупроводника W в равновесном
состоянии;
где
ϕ
g
=E
g
/q, E
g
– ширина запрещенной зоны полупроводника;
m – и
η
– постоянные, определяемые свойствами полупроводника. Для
p-n-перехода, сформированного на германии,
)/785,0(
ekTI ⋅= .
Для p-n-перехода, сформированного на кремнии,
.
– величину диффузионной
ϑ
R
и дрейфовой составляющей
ϑ
D
скорости электронов при протекании тока через контакт металл-
полупроводник, на основе чего выбрать выражение для расчета
ВАХ;
– барьерную емкость контакта металл-полупроводник при
обратном напряжении смещения U
см
;
2.3.3. Определение дифференциального сопротивления p-n-
перехода. Дифференцируя выражение (6) по напряжению и учитывая,
что оно может быть представлено в виде
– оценить вероятность туннелирования электронов с энергией E,
сквозь барьер при заданном прямом напряжении смещения U
см
.
Площадь контакта металл-полупроводник считать А=1⋅10
-6
м
2
.
Основываясь на данных расчета, построить энергетическую
диаграмму контакта металл-полупроводник при заданном напряжении
смещения.
, (10)
ϕ
=
+
можно получить
Численные значения исходных данных, необходимых для
выполнения задания по вариантам 5.1 – 5.5, представлены в табл. 5.
)II(
1
dU
dI
0
T
+=
ϕ
.
Таблица 5
№
варианта
Тип
проводимости
кремния
Работа
выхода
электронов
из металла
ϕ
М
,
эВ
Т,
К
N,
см
-3
U
см
,
B
E/
ϕ
в
Если I»I
0
, то
I
1
dU
dI
T
ϕ
= .
5.1 p 4,1 (Al) 320
5⋅10
13
3 0,9
5.2 n 4,2 (Ta) 305
5⋅10
17
0,5 0,95
5.3 n 4,75 (Au) 310
5⋅10
15
4 0,95
5.4 n 5,3 (Pt) 315
5⋅10
16
1 0,95
5.5 p 4,5 (W) 300
5⋅10
13
2 0,9
Следовательно, дифференциальное сопротивление
dI
dU
=
ϕ
Т
/(I
0
+I) (11)
r=
или
r=
ϕ
Т
/I. (12)
Задание к вопросу о методе формирования
полупроводниковой структуры

Страницы