books.originweb.info добавить в избранное :: сделать стартовой :: рекомендовать другу  
 книга
cейчас: 14:43, воскресенье, 22 октября 2017 г.
Научно-образовательный портал 
Лабораторная работа № 2-8

Полупроводниковый диод.

Рассмотрим контакт, состоящий из двух полупроводников: p-типа (слева) и n-типа (справа) – р-п переход. В простейшем случае, р-п переход можно рассматривать как полупроводниковый кристалл, в котором концентрация примесей изменяется только вдоль данного направления (примем его за x) в узкой области d (вблизи x = 0 - границе раздела). При отрицательных x в кристалле преобладают акцепторные примеси (он относится к p-типу), а при положительных – донорные примеси (т.е. он относится к n-типу). Распределение концентраций доноров Nd(x) и акцепторов Nx(x) называется “профилем легирования”. Термин “переход” используется как для обозначения устройства в целом, так и для обозначения переходной области вблизи x = 0, где профиль легирования неоднороден. Неоднородное распределение примесей вызывает неоднородное распределение концентрации nc(x) электронов в зоне проводимости и концентрации pv(x) дырок в валентной зоне, что в свою очередь приводит к появлению неоднородного потенциала φ(x). Область, где указанные концентрации носителей неоднородны, называется “обедненным слоем” (или областью пространственного заряда). Обедненный слой занимает область шириной примерно от 102 до 104 si_8_2 (0,000001 – 0,0001 см) вокруг узкой переходной области, где меняется профиль легирования. Везде внутри обедненного слоя, кроме непосредственной окрестности его границ, полная концентрация носителей значительно ниже, чем в однородных областях, находящихся на большем расстоянии от переходной области. Существование обедненного слоя – одно из главнейших свойств р-п перехода. Потенциал φ(x) претерпевает изменения практически только в пределах обедненного слоя. В этом слое энергия eφ(x) меняется примерно на Eg (B>ширины запрещенной зоны), на расстоянии, которое обычно составляет несколько сот ангстрем или более (поле в обедненном слое может достигать 106 В/м).

Определим концентрации носителей и электростатический потенциал φ(x). Для концентрации носителей можно записать следующие выражения:

eq_8_1 eq_8_2
Потенциал φ(x), в предположении, что область перехода достаточно узкая, можно записать как:

eq_8_3 eq_8_4
Обозначения в формулах (8-1)–(8-2) показаны на рис.26, ε - диэлектрическая проницаемость среды. Величины dn и dp определяют расстояния, которые занимает переход соответственно в n и p областях, и определяются следующим образом:

eq_8_5

Т.к. величина εeΔφ порядка 1 эВ, концентрации примерно 1014 – 1018 атомов в 1 см3, размеры dn и dp порядка 102 до 104 A. Поле внутри обедненного слоя имеет порядок si_8_3, и, следовательно, для указанных значений dn и dp оно имеет величину от 105 до 107 В/м, если ширина запрещенной зоны равна 0,1 эВ.




Интернет-магазин
Реклама:

Warning: in_array() expects parameter 2 to be array, null given in /home/originwe/domains/originweb.info/public_html/books/1b08fd9ec284c6179da721cd6a714632/sape.php on line 193

Warning: in_array() expects parameter 2 to be array, null given in /home/originwe/domains/originweb.info/public_html/books/1b08fd9ec284c6179da721cd6a714632/sape.php on line 195

Warning: in_array() expects parameter 2 to be array, null given in /home/originwe/domains/originweb.info/public_html/books/1b08fd9ec284c6179da721cd6a714632/sape.php on line 199
Rambler's Top100

Copyright © originweb.info, books.originweb.info. Все права принадлежат их авторам.