МАТИ -РГТУ им. К. Э. Циолковского тема Определение параметров p-n перехода Кафедра Xx x x Курсовая работа студент Хx X. X. группа XX-X-XX дата сдачи оценка г. Москва 2001 год Оглавление 1. Исходные данные 2. Анализ исходных данных 3. Расчет физических параметров p- и n- областей 3 а эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны 3 б собственная концентрация 3 в положение уровня Ферми 3 г концентрации основных и неосновных носителей заряда 4 д удельные электропроводности p- и n- областей 4 е коэффициенты диффузий электронов и дырок 4 ж диффузионные длины электронов и дырок 4. Расчет параметров p-n перехода 4 a величина равновесного потенциального барьера 4 б контактная разность потенциалов 4 в ширина ОПЗ 5 г барьерная ёмкость при нулевом смещении 5 д тепловой обратный ток перехода 5 е график ВФХ 5 ж график ВАХ 6, 5. Вывод 6. Литература 8 1. Исходные данные 1 материал полупроводника - GaAs 2 тип p-n переход - резкий и несимметричный 3 тепловой обратный ток - 0,1 мкА 4 барьерная ёмкость - 1 пФ 5 площадь поперечного сечения S - 1 мм2 6 физические свойства полупроводника Ширина запрещенной зоны, эВ Подвижность при 300К, м2 Вс Эффективная масса Время жизни носителей заряда, с Относительная диэлектрическая проницаемость электронов Дырок электрона mn me дырки mp me 1,42-8 0,85-8 0,04-8 0,067-8 0,082-8 10-8 13,1-2. Анализ исходных данных 1. Материал легирующих примесей а S сера элемент VIA группы не Me б Pb свинец элемент IVA группы Me 2. Концентрации легирующих примесей Nа 1017м -3, Nд 1019м -3. Температура T постоянна и равна 300К вся примесь уже ионизирована 4 ширина запрещенной зоны 5 подвижность электронов и дырок 6 эффективная масса электрона и дырки 7 время жизни носителей заряда 8 относительная диэлектрическая проницаемость 3. Расчет физических параметров p- и n- областей а эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны б собственная концентрация в положение уровня Ферми рис. 1 рис. 2 рис. 1 рис. 2 г концентрации основных и неосновных носителей заряда д удельные электропроводности p- и n- областей е коэффициенты диффузий электронов и дырок ж диффузионные длины электронов и дырок 4. Расчет параметров p-n перехода a величина равновесного потенциального барьера б контактная разность потенциалов в ширина ОПЗ переход несимметричный г барьерная ёмкость при нулевом смещении д тепловой обратный ток перехода е график ВФХ - общий вид функции для построения ВФХ ж график ВАХ - общий вид функции для построения ВАХ Ветвь обратного теплового тока масштаб Ветвь прямого тока масштаб Вывод. При заданных параметрах полупроводника полученные значения удовлетворяют физическим процессам - величина равновесного потенциального барьера равна , что соответствует условию 0,7эВ - барьерная емкость при нулевом смещении равна 1,0112пФ т.е. соответствует заданному 1пФ - значение обратного теплового тока равно 1,9210-16А т.е. много меньше заданного 0,1мкА Литература 1. Шадский В. А. Конспект лекций Физические основы микроэлектроники 2. Шадский В. А Методические указания к курсовой работе по курсу ФОМ . Москва, 1996 г. 3. Епифанов Г. И. Физические основы микроэлектроники.
Москва, Советское радио , 1971 г.