Варианты курсовых работ
1
Вариант № 12
Имеется диффузионный р/n-переход в германии, полученный методом двухступенчатой диффузии. На подложку германия, легированного бором (В) до концентрации N1, падает поток атомов сурьмы (Sb) с постоянной концентрацией у поверхности N0 (загонка). Время, в течение которого осуществляется загонка t заг. Коэффициент диффузии сурьмы в кремний составляет 2,6·10-11 см2/с ( при 12000С). Разгонка примеси (сурьмы) осуществляется при температуре 8000С в течение времени tразг. Коэффициент диффузии примеси при разгонке составляет 2·10-11см2/с.
Задание:
Описать теорию диффузии примеси из источника при постоянной концентрации примеси на поверхности кристалла и диффузии из источника с фиксированным количеством примеси в приповерхностном слое кристалла.
Определить глубину залегания диффузионного р/n-перехода после загонки примеси в течение времени tзаг.
Определить полное количество диффузанта (Q) введенного в процессе загонки tзаг.
Определить глубину залегания диффузионного р/n-перехода после разгонки tразг.
Построить графики функции распределения концентрации примеси по глубине кристаллической подложки N(x) в интервале 0 – 6 мкм после разгонки для параметра времени t1,t2,t3.
Описать экспериментальные методы определения глубины залегания диффузионного р/n-перехода.
Таблица вариантов
№№ вар
Значения величин |
12-1 |
12-2 |
12-3 |
12-4 |
12-5 |
12-6 |
12-7 |
12-8 |
12-9 |
12-10 |
N1 1018 см-3 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
N0 1020 cм-3 |
1,53 |
2,3 |
3,0 |
1,75 |
0,75 |
1,8 |
2,73 |
2,6 |
4,5 |
5,0 |
tзаг мин.. |
1,5 |
1,8 |
2,3 |
2,5 |
2,8 |
3,2 |
3,2 |
2,0 |
2,0 |
0,8 |
tразг. мин |
30 |
25 |
18 |
30 |
40 |
35 |
28 |
34 |
20 |
25 |
t1, мин. |
25 |
25 |
35 |
20 |
40 |
20 |
10 |
20 |
14 |
30 |
t2, мин. |
10 |
30 |
20 |
25 |
30 |
30 |
20 |
10 |
20 |
20 |
t3, мин. |
5 |
8 |
10 |
18 |
20 |
15 |
30 |
5 |
5 |
10 |
Пример выбора данных для заданного варианта.
Вариант 12-2:
N1 = 1,5 1018 см-3 ;
N0 = 2,3 1020 см-3 ;
tзаг. = 1,8 мин.
tразг. = 25 мин.
t1 = 25 мин.
t2 = 30 мин.
t3 = 5 мин.
Теоретический материал необходимый для выполнения данного варианта курсовой работы содержится в учебном пособии: О.В. Соколова, Е.В. Васильев , Физические основы микроэлектроники. Изд. МИРЭА, 2007 г.
Гл.4, Диффузия примесных атомов в полупроводник. с.28-33.
Основные расчетные соотношения: (4-3), (4-8), (4-10).
Вариант 014
Рассмотреть кремниевый диод сформированный путем диффузии с высокой концентрацией бора в легированную фосфором пластину толщиной h. Имеющую удельное сопротивление, равное ρ. Глубина залегания p/n – перехода равна d Площадь поперечного сечения S. Переход можно рассматривать как односторонний и резкий. Переход получен диффузией из источника с постоянной концентрацией на поверхности N0.
1. Рассчитать и изобразить графики распределения основных и неосновных носителей в области перехода. 2. Определить концентрацию основных и неосновных носителей в n-области на расстоянии 0,1 мкм от перехода. 3. Определить диффузионную длину неосновных носителей заряда Lp. 4. Убедившись, что рассмотренный диод представляет собой диод с длинной базой, найти ток насыщения. 5. Рассчитать и построить ВАХ диода в диапазоне изменений приложенного напряжения Uвн.
Принять: Подвижность дырок - μp= 400 см2/В·с ; Подвижность электронов – μn = 1200 см2/В·с ; Плотность состояний Nc=Nv=1019 см-3 Ширина запрещенной зоны в кремнии - Eg= 1,21 Эв .
|
Таблица вариантов 014
№№ Вариантов
Значения величин |
14-1 |
14-2 |
14-3 |
14-4 |
14-5 |
14-6 |
14-7 |
14-8 |
14-9 |
14-10 |
h, мкм
|
250 |
300 |
140 |
160 |
125 |
350 |
400 |
280 |
150 |
180 |
ρ, Ом · см |
4,5 |
5 |
3,5 |
2,5 |
4,1 |
3,0 |
5,7 |
3,5 |
2,5 |
4,4 |
d, мкм |
0,5 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
S, см2
|
1· 10-4 |
1,5 10-4 |
2 10-4 |
1,4 10-4 |
1,5 10-4 |
1,6 10-4 |
1,5 10-4 |
1,4
10-4 |
1,5 10-4 |
1,4
10-4 |
Uвн, В
|
-3 +0,8 |
--3 +0,8 |
-3 +1 |
-3,5 +1 |
-3 +0,8 |
-3 +0,8 |
-3 +0,8 |
-3 +0,8 |
-3 +0,8 |
-3 +0,8 |
τ, мкс |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
N0, см-3 |
1018 |
1019 |
1017 |
1018 |
1019 |
1017 |
1018 |
1018 |
1019 |
1017 |
|
|
|||||||||