2.1.2 Расчет концентрации акцепторной примеси, донорной примеси и

общей концентрации

Концентрация акцепторной и донорной примеси определяется из формулы (23).

Таким образом, концентрация акцепторной примеси:

где:

И, концентрация донорной примеси:

где:

C_0д = 1∙10²⁰ см^-3 - табличное значение

Общая концентрация также определяется формулой (23):

где С_B – концентрация исходной примеси, в нашем случае равная: C_B = 5∙10²⁶ см^-3.

Рис. 20 – Профиль распределения концентрации доноров и акцепторов при первом режиме диффузии

Рис. 21 – Профиль распределения концентрации доноров, акцепторов и исходной примеси при первом режиме диффузии для определения границ переходов

Рис. 22 – Профиль распределения концентрации доноров, акцепторов и исходной примеси при первом режиме диффузии в увеличенном масштабе

Рис. 23 – Профиль распределения общей концентрации примеси при первом режиме диффузии

По графику (рис. 21) видно, что возможен только коллекторный переход (p-n переход), для которого глубина залегания, определенная графически, будет равна:

Таким образом, делаем вывод, что при данном режиме диффузии

реализовать n-p-n переход невозможно, так как реакция акцепторов во много раз превышает реакцию доноров.

2.2 Расчет профиля распределения концентрации примеси в n-p-n структуре в случае второго режима диффузии

2.2.1 Расчет коэффициентов диффузии акцепторов и доноров

Вычисление коэффициента диффузии для Al (акцептор):

Вычисление коэффициента диффузии для As (донор):

Вычисление коэффициента диффузии акцепторов при температуре диффузии доноров:

2.2.2 Расчет концентрации акцепторной примеси, донорной примеси и

общей концентрации

Концентрация акцепторной и донорной примеси определяется из формулы (23).

Концентрация акцепторной примеси:

Концентрация донорной примеси:

C_0д = 1∙10²⁰ см^-3

Общая концентрация:

Рис. 24 – Профиль распределения концентрации доноров и акцепторов при втором режиме диффузии

Рис. 25 – Профиль распределения концентрации доноров, акцепторов и исходной примеси при втором режиме диффузии для определения границ переходов

Рис. 26 – Профиль распределения концентрации доноров, акцепторов и исходной примеси при втором режиме диффузии в увеличенном масштабе

Рис. 27– Профиль распределения общей концентрации примеси при втором режиме диффузии

По графику (рис. 25) также видно, что возможен только коллекторный переход (p-n переход), для которого глубина залегания, определенная графически, будет равна:

Таким образом, делаем вывод, что при данном режиме диффузии,

аналогично с первым режимом диффузии, реализовать n-p-n переход невозможно, так как реакция акцепторов во много раз превышает реакцию доноров.

Заключение

Проводя анализ результатов первой части курсовой работы, а именно, анализируя ход графика зависимости изобарного потенциала от температуры в реальных условиях (рис. 19), точнее, в условиях, заданных в качестве исходных данных, делаем вывод, что в данной газовой смеси металл не окисляется, так как реакция, соответственно, сдвинута влево. Таким образом, делаем вывод, что анализ окисляемости металла возможно проводить при получении графика изобарного потенциала, который дает вполне точную оценку.

Анализируя полученные профили распределения примеси во второй части курсовой работы, делаем вывод, что для заданных двух режимов диффузии образование n-p-n перехода невозможно. Связано это с тем, что концентрация акцепторов во много раз превышает концентрацию доноров, то есть, увеличивается число рекомбинаций, как следствие, наблюдаем только

p-n переход. Технические рекомендации будут следующими: в качестве диффундирующего материла-донора рекомендуется взять фосфор (P), концентрация доноров которого в разы превышает концентрацию доноров мышьяка (As). При этом, время и температуры диффузии акцепторов и доноров в двух предложенных режимах диффузии также необходимо изменить, а именно, рекомендуется повысить температуру и время диффузии акцепторов и понизить температуру и время диффузии доноров. В таком случае создастся n-p-n переход с понятными границами n-p и p-n переходов.