министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»

Арзамасский политехнический институт

(филиал)

Кафедра «Конструирование и технология РЭС»

баранова А.В.

физические основы

микро- и

наноэлектроники

Методические указания

к расчетно-графической работе

на тему

«Расчет параметров p-n перехода»

Для студентов заочной формы обучения направления

211000 «Конструирование и технология электронных средств»

Нижний Новгород 2013

УДК 621.382.+621.385

ББК 32.852.3

Б 241

Баранова А.В.

Б241 Физические основы микро- и наноэлектроники: методические указания к расчетно-графической работе на тему «Расчет параметров p-n перехода» для студентов заочной формы обучения направления 211000 «Конструирование и технология электронных средств» / Баранова А.В.; АПИ НГТУ. – Н.Новгород: НГТУ, 2013. – 30 с.

Приведены краткие теоретические сведения, порядок выполнения и оформления расчетно-графических работ, список условных обозначений, варианты заданий, примеры расчетов, данные по материалам полупроводников.

Рис. 15. Табл. 4. Библиогр. 2 назв.

УДК 621.382.+621.385

ББК 32.852.3

© Нижегородский государственный

технический университет

им. Р.Е. Алексеева, 2013

© Баранова А.В., 2013

Список условных обозначений

φ₀ – высота потенциального барьера

φ_з – ширина запрещенной зоны

φ_с – энергия дна зоны проводимости

φ_F – энергия уровня Ферми

φ_v – энергия потолка валентной зоны

φ_T – температурный потенциал

l₀ – ширина обедненного слоя в равновесном состоянии

N_а – концентрация акцепторных примесей

N_д – концентрация донорных примесей

n_i – концентрация собственных электронов

е – заряд электрона

ε – относительная диэлектрическая проницаемость

ε₀ – электрическая постоянная

l_p – ширина слоя ионов акцепторов

l_n – ширина слоя ионов доноров

Е_max – максимальная напряженность электрического поля

I₀ – тепловой (обратный) ток, ток насыщения идеального p-n перехода

R_А – сопротивление p-n перехода постоянному току в рабочей точке А

r_А – дифференциальное сопротивление p-n перехода в рабочей точке А

S – площадь p-n перехода

D_n, D_p – коэффициент диффузии электронов и дырок соответственно

L_n, L_p –диффузионная длина электронов и дырок соответственно

T₂ – температура удвоения

С_б – барьерная емкость p-n перехода

l_p-n – ширина p-n перехода

σ_p, σ_n –удельная проводимость p- и n-областей соответственно

ρ_p, ρ_n –удельное сопротивление p- и n-областей соответственно

n_n – концентрация электронов в электронном полупроводнике

p_n – концентрация дырок в электронном полупроводнике

p_p – концентрация дырок в дырочном полупроводнике

n_p – концентрация электронов в дырочном полупроводнике

Введение

Данные методические указания рекомендуются для выполнения расчетно-графической работы заочного отделения направления 211000 «Конструирование и технология электронных средств» по дисциплине «Физические основы микро- и наноэлектроники»

Поскольку основным элементом современных полупроводниковых приборов является электронно-дырочный (p-n) переход, то в расчетно-графической работе производится расчет основных параметров p-n перехода как в равновесном, так и в неравновесном состоянии. В методических указаниях приведены краткие теоретические сведения, список условных обозначений, варианты заданий, примеры расчетов, данные по материалам полупроводников.