Определение параметров p-n перехода (fom)

Посмотреть архив целиком

«МАТИ»-РГТУ

им. К. Э. Циолковского




тема: «Определение параметров p-n перехода»







Кафедра: "Xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxx"








Курсовая работа








студент Хxxxxxxx X. X. группа XX-X-XX


дата сдачи


оценка



г. Москва 2001 год


Оглавление:


1. Исходные данные


3



2. Анализ исходных данных


3



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





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, 7





5. Вывод


7


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, м2с

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

13,1-8



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

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)


X

Ev

Ec

Ei

EF

Eg


X

Ev

Ec

Ei

EF

Eg


(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 (