Вопрос 24. Плавные переходы.

AlAs GaAs

A(III)B(V)

В месте контакта не будет высоких напряжений деформаций кристаллической решетки.

Область переменного состава в обл переменного состава ширина запрещенной зоны меняется плавно.

На основе соединений с плавным изменением состава обладают переменной шириной запрещенной зоны такие структуры называют Варизонтными

Барьер решетки.

Образуется в структурах вместе контакта металл полупроводник

Контакт металла с полупроводником p типа.

25) Сопротивление ОПЗ много больше Rn и Rp. S- площадь pn-перехода. Vn=S*dn – объем со стороны n-типа, Vp=S*dp – объем со стороны p- типа. Тогда результирующий заряд со стороны n-типа: Q+=N(доноров)*dn*S, для p-типа: Q-=N(акцепторов)*dp*S. При этом всегда Q+=Q-. N(дон.)*dn=N(акц.)*dp – условие нейтрального перехода. E(вектор)=-gradϕ=- ϕ. E(e)=-e*Δϕ. ΔE(e)=-e*Δϕ. E≈Δϕ/Δx. т.о. область np-перехода является энергетическим барьером Δϕ, Δе для носителей заряда.

26) D(n,p)=(kT/e)*µ(n,p).

при U-const: 1)Процесс стационарный (во времени не измен.), 2)в n и p областях соответсвенно: n0≈N+(дон.)=const, p0≈N-(акц.)=const. 3)dp+dn- толщина ОПЗ. dp+dn<<wp,wn. Упростим сист. уравн. исп. допущ. 1 и 2: Δp≈Δn<<p0 p0-N-(акц.)≈0. E’(x)≈0. E(x)=const≈0. n=n0+Δn; jn(x)=-Dn*(Δn)’(x); jp(x)=-Dp*(Δp)’(x); j’n(x) = -Δn(x)/τ_n; -D_n*Δn’(x)+Δn(x)/τ_n=0; D_n*Δn’’(x)-Δn(x)/τ_n=0 – уравн. для конц. неравновесн. носит. Заряда в p-области; D_p*Δp’’(x)-Δp(x)/τ_n=0 – в p – области. Заданим доп. Условия на левой и правой границе. Сопротивление ОПЗ много больше n и p обл-ей поэтому напр. Падает преимущ. в ОПЗ. n₀=N_c*e^Ev-F/kT – эффект плотности состояния в зоне провод. p₀=N_v*e^Ev-F/kT;

n₀*p₀=N_c*N_v*e^-Eg/kT= n_i² в неравновесном случае квазиуровень Ферми не явл. Const. и поэтому вводя отдельные для элек-ов и дырок квазиуровни Ферми F_n и F_p; тогда:

n=N_c*e^Fn-Ec/kT; p=N_c*e^Ev-Fp/kT; n*p=n_i²*e^fn-fp/kT; F_n-F_p=U_np – падение напр. На np-переходе. n*p=n_i²*e^Unp/kT рассм. X=dp на этой границе n*p=n_i²*e^Unp/kT; p=p₀+Δp≈p_0; n=n₀+Δn; n₀+Δn=(n_i²/p₀)* e^Unp/kT; n₀= n_i²/p₀; Δn(dp)= (n_i²/p₀)*(e^Unp/kT-1); Δp(-dn)= (n_i²/n₀)*(e^Unp/kT-1)

27)

В реалн. пп структурах np-переход не явл. идеальным. R_s=R_n+R_p+R_{мет.конт.} Причины этой неидеальности: провод. Каналы обусловлены плотностью поверхн. Состояний, эта плотность зависит от качества обработки пов-ти, R_ш – это сопротивление шунтирующее np-переход. Обозначим U – падение напр. На контактах диода. U=U_np+U_Rs;

I=I₀*(e^{e(U-I*Rs)/a*kT}-1)+(U-I*R_s)/R_ш – 4-x параметрическая модель. а-коэф. Неидеальности np-перехода, теория дает а=2; I₀- обратный ток насыщения; R_s – сосредоточ. Послед.сопрот.; R_ш – сосредоточ. Шунтир. Сопротивление.

28)

1 из современных тенденций-это уменьшение толщины прибора,т.е.уменьшени n и p областей.d=dn+dp. d зависит от концентрации доноров-акцепторов.dn обратно пропорц.корню кв.из концентрации доноров.Физич.явления,кот.происходят в области n-типа,в области пространств.заряда и в области p-типа.I=In+Ip+Inp Один из механизмов,влияющий на перенос носителей заряда-это рассеяние на фанонах,дефектах кристал.решетки и на других носителях заряда.Второй механизм-рекомбинация.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: