Диодные структуры: Методические материалы к лабораторному практикуму по курсам ''Физика полупроводниковых приборов'' и ''Твердотельная электроника и интегральные схемы

  • Published on
    08-Dec-2016

  • View
    219

  • Download
    6

Embed Size (px)

Transcript

  • 4 / 014.100

    .

    1.

    ..,

    . .

    2002 .

  • 014100 4

    . :

    - p-n- , -

    - ( ).

    ,

    ( , , .).

    p-n- .

    02.04.2002 .

  • , . , p-n- - . , , , , , , . : , , , . . p-n- , , - .

    1. P-N- 1.1 - -

    , , , Eg=0,66 (

  • (p(x)/Nd
  • ,/)()( dxxdpqDxj pp = ./)()( dxxdnqDxj nn = (2)

    ==

    pp

    p

    nn

    n

    pp

    nn

    nd

    dn

    pd

    dp

    kTqUnxnkTqUpxp

    )(

    ,)(

    ),/exp()(),/exp()(

    (3)

    ),1)/(exp( = kTqUII S (4)

    ).//( npnpnppnS LnDLpDqSI += (5) (4) (5) Spn p-n- ; Dp, Dn

    n- p- ; pn=ni2Nd, np=ni2/Na n- p- ; ,ppp DL = nnn DL = - p n- n p- .

    p-n- . p-n- . : 1) ; 2) ; 3) (p(x)/Na>1, n(x)/Nd>1); 4) . , .

    p-n- , . .

    p-n- ni, :

    pni

    i

    D

    i

    p

    p S

    VWqnNnDqI

    +=

    )(2

    , (6)

    IR p+-n- , p n- , i , ni , Nd , W(V) .

  • , [1,2]:

    ,2

    exp2

    )(exp2

    pnitthD

    i

    p

    p SkT

    qVnNvVqWkTqV

    NnDqI

    +

    =

    (7)

    Nt , - th.

    :

    nkTqVAI exp , (8)

    n=2, , n=1, . , n 1 2 ( . 2).

    , , . n- (np), exp(qV/2kT). , . , . .

    p-n- , , p-n- . : , .

    , , , , . p-n- , . . . , . .

    Ge Si 106 /, p-n- ( 0,1 ) , . [2] ,

  • , 4Eg/q. , 6Eg/q, . , 4-6Eg/q,

    . , ,

    p-n- . , , - .

    107

    106

    105

    104

    103

    102

    101

    100

    10-1

    108

    |J/J |S

    0 5 10 15 20 25 30 q|V|/kT

    . 2. - .1. .2. .3. .4. . - ; - ; - ; - ; - .

    21

    4

    3

  • , VB

    B

    mmB qN

    EWEV22

    2== , (9)

    NB - , - , Em - , :

    )10/lg(311

    10416

    5

    B

    mN

    E

    = , (10)

    Em /, NB - -3. 1.2.

    1. - , . 2. n . p-n- . 3. .

    1.3.

    1. p-n- . 2. p-n- . 3. ?

    2.

    - ,

    ,

    p+-n-.

    ,

    .

    -

    . ,

    , - .

  • ,

    .

    ,

    .

    , ,

    , .

    , ,

    .

    2.1. [3]:

    1) ;

    2) ;

    3) ;

    4) , ;

    5) , . . ;

    6) ;

    7) ;

    8) p-n ;

    9) W Lp (W/Lp>3).

    .

    R ( ),

    . R ,

    ( ).

    .

    2.2.

    R .

    (. 3) E

    .

    p+-

    . 2. .

    RE(t)

    . 3. .

  • n- , p+-n-

    . ,

    .

    n- , .

    n- , ,

    , .. .

    p+-n- ,

    .

    :

    2

    20 ),(),(),(

    xtxpDptxp

    ttxp

    pp

    n

    +

    =

    . (11)

    pn0- , Dp,p-

    .

    p-n- :

    ( ) ( ) 001 /exp)( npnn pLxppxp += , (12) pn1=pnexp(qUpn/kT) p-n- .

    ( )( )pn Lxpxp /exp1)( 0 = . (13)

    - p+- :

    pn=0 x=0, t>0. (14) (11) (12), (13) (14)

    .

    p-n

    0

    )(=

    =x

    p xxpqDi . (15)

    Is=qDppn0/Lp ,

    :

  • =

    erfcii

    , (16)

    i - , =t/p- ,

    ( ) =

    0

    221 deerfc - .

    (16) :

    1

    ii

    ;1. (18)

    (16) , t0 i /i .

    .

    R

    . 4.

    . ,

    .

    .

    (. 5),

    p-n- .

    ,

    dp/dx

    E

    E

    I

    I

    I

    I

    t

    t

    4. : ) ; ) ;) .

    )

    )

    )

    t

    t

    t

  • . n- p+-

    . , ,

    (R=0),

    , (16). ,

    .

    ,

    p+-n- .

    ,

    . ,

    . p+-n-

    . ,

    , , , .

    ,

    R . ,

    . 3,

    i . (. 4)

    . .. R. :

  • =x

    xpqDi npp)(

    .

    (19)

    .

    (15).

    (15)

    .

    (. 4),

    .

    .

    . 5 . 6. -

    .

    ,

    .

    , ,

    .

    . 5. . 1 - t t3.

    1 23>0 4

    . 6. .1 - t1>0; 2 - t2>t1; 3 - t3>t2; 4 - t4>t3.

    p+

    p+

    n-

    n-

    0

    0

    x

    p

    p

    x

  • .

    (11) (12), (13) (15)

    [3]:

    +

    +=

    2

    ~

    2

    ~

    2),(

    ~~~1

    xerfcexerfcei

    iieptxp xx

    xn ,(20)

    pLxx /~ = - .

    x=0 (20) :

Recommended

View more >