"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, м2/В?с 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) (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 1,92?10-16А 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". ............