Расчет параметров ступенчатого p-n-перехода.




Наиболее просто определяется параметры ступенчатого p-n-перехода, так как в этом случае функция N(x) имеет вид:

(1.7.1)

а значение граничных условий концентрации примеси и известны:

Контактная разность потенциалов определяется из уравнений (1.6.2.б)

;

;

;

Подставляя (1.7.1), (1.6.3), (1.6.5), с учетом очевидного соотношения , получим:

(1.7.2)

Максимальная напряженность электрического поля определяется из (1.6.4).

Из (1.7.2) следует, что при условии Nэ>>NБ практически весь переход сосредоточен в области базы (1р0<<1n0 = 10).

Поскольку величина jк слабо логарифмически зависит от концентрации примеси в эмиттере, при Nэ>>NБ параметры перехода определяются практически только свойством базы:

(1.7.3)

 

ЧАСТЬ II. Расчет контактной разности потенциалов j k в p-n-переходе.

 

– контактная разность потенциалов, где:

 

– температурный потенциал,

 

– потенциал эмиттерной области,

 

– потенциал области базы, таким образом:

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Таким образом, в ходе проведения курсового исследования было установлено, что наиболее широко распространены следующие типы p-n-переходов: точечные, сплавные, диффузионные и эпитаксиальные, рассмотрены особенности технологических процессов изготовления этих переходов. Опираясь на исходные данные, была рассчитана контактная разница потенциалов, которая составила 0,113 (В). В третьей главе курсового проекта был рассмотрен эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме. Были приведены различные типы работы диода: доменный режим, режимы ОНОЗ. Приведены конструкции генераторов, а так же усилителя на диоде Ганна, приведены расчеты, описаны принципы работы.

 

 

Приложение.

Обозначения основных величин, принятые в работе.

 

Ec - энергия соответствующая дну запрещённой зоны

E F - фермиевская энергия

Ek - энергетическая ступень, образующаяся в p–n-переходе

Emax - максимальная напряжённость электрического поля

Ev - энергия соответствующая потолку валентной зоны

Fi - электрическая энергия

Fip (Fin) - электростатическая энергия в p (n)-области

j - плотность тока

jg0 - плотность тока термогенерации носителей заряда

jngp0 (jpgp0) - плотность дрейфового тока, текущего через p-n-переход из n-области (p-области) в p-область (n-область)

jngup0 (jpgup0) - плотность диффузионного тока, текущего через p-n-переход из n-области (p-области) в p-область (n-область)

jz0 - плотность тока рекомбинации носителей заряда

l0 - ширина р-n перехода.

ln0 (lp0) - ширина n (p) -области p-n-перехода

L s - дебаевская длина

N - результирующая концентрация примеси

n (p) - концентрация электронов (дырок) в полупроводнике

n0 (p0) - равновесная концентрация электронов (дырок) в полупроводнике

N a (N d) - концентрация акцепторной (донорной) примеси.

n i - собственная концентрация носителей заряда

n n (n p) - концентрация электронов в n (р) области

n no (n po) - равновесная концентрация электронов в n (р) области

NЭ (NБ) - абсолютная величина результирующей примеси в эмиттере (базе)

P(x) - распределение плотности объёмного заряда

p p (p n) - концентрация дырок в р (n) области

p po (p no) - равновесная концентрация дырок в р (n) области

pЭ (pБ) - плотность объёмного заряда

q, e - заряд электрона

T - температура окружающей среды

Vk - энергия контактного поля

Ε - напряженность электрического поля

ε - относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника

ε0 - диэлектрическая постоянная воздуха

μ np) - подвижность электронов (дырок)

τε - время диэлектрической релаксации

φ - электрический потенциал

φ k - контактная разность потенциалов

φ T - температурный потенциал

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел. –М.: Мир, 1981;

2. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. –М.: Мир, 1988;

3. Гранитов Г.И. Физика полупроводников и полупроводниковые приборы. –М.: Сов. радио, 1977;

4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное издание. –М.: Высшая школа, 1991;

5. Давыдов А.С. Квантовая механика. –М.: Физматгиз, 1963;

6. Савельев И.В. Курс общей физики. В 3 т. –М.: Наука, 1979. Т.3;

7. Фистуль В.И, Введение в физику полупроводников. –М.: Высшая школа, 1984;

8. Электроника. Энциклопедический словарь. –М.: Советская энциклопедия, 1991.

9. Березин и др. Электронные приборы СВЧ. –М. Высшая школа 1985.

 


[1] Антизапирающим называют приконтактный слой, обогащённый свободными носителями заряда.

 

[2] Отношение изменения концентрации носителей заряда к расстоянию на котором это изменение происходит называется градиентом концентрации: grad n = ∆n/∆x = dn/dx

[3] Диффузионным током называют ток, вызванный тепловым движением электронов.

[4] Ток, созданный зарядами, движущимися в полупроводнике из-за наличия электрического поля и градиента потенциала называется дрейфовым током.

[5] Отсутствие вырождения характеризует существенная концентрация носителей заряда собственной электропроводности.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-10-17 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: