Лаб 2 / Вопросы
.docxРаботой выхода называется работа по удалению электрона с уровня Ферми вещества в бесконечность, где потенциал электрического поля phi = 0.
1. Работа выхода из p полупроводника меньше, чем работа выхода из металла. Каков характер контакта?
За
счёт диффузии дырок из металла в область
полупроводника образуется избыток
носителей (обогащенный слой).
2. Работа выхода из n полупроводника больше, чем работа выхода из металла. Каков характер контакта?
,
тогда m-n контакт - омический.
В m-n переходе в приграничной области полупроводника, за счет диффузии из металла, образуется избыток свободных электронов (обогащенный слой). Такой контакт обладает небольшим электрическим сопротивлением
3. Работа выхода из n полупроводника меньше, чем работа выхода из металла. Каков характер контакта?
при
m-n
переход обладает односторонней
проводимостью, т.е. является контактом
Шотки. (выпрямляющий переход)
4. Почему состояние поверхности полупроводника влияет на свойства получаемого контакта Шотки?
При создании диодов Шоттки металл наносят вакуумным напылением или электролитическим осаждением на поверхность полупроводника. Такая поверхность не бывает идеальной, т.к. имеет дефекты кристаллической решетки, слои окисла, загрязнения и т.п. Это приводит к появлению у полупроводника поверхностного заряда, который сильно влияет на электрические характеристики контакта Шотки.
5. Каково предпочтительное значение сопротивления омического контакта?
Обычно 10^-6 − 10^-8 (Ом · см^2)
К этому сопротивлению
необходимо добавить сопротивление
объема полупроводника:
,
L и S – толщина и площадь полупроводниковой
области, и N – коэффициент подвижности
и концентрация примеси в полупроводниковой
области.
6. Какой вид имеет ВАХ контакта Шотки? От чего зависит тепловой ток?
ВАХ контакта Шотки
описывается формулой Шокли:
Экспоненциально
возрастает при прямом смещении
Тепловой ток зависит от площади перехода, от температуры, и контактной разности потенциалов, то есть от выбора материала полупроводника
7. От чего зависит барьерная ёмкость контакта Шотки? Как её можно уменьшить?
,
от площади перехода S и от концентрации
примеси N
C ~ S, N. Также зависит от контактной разности потенциалов, то есть от толщины обедненной области - чем больше толщина, тем меньше ёмкость.
8. Каковы преимущества диодов Шотки перед р-n диодами?
Процессы в контакте Шотки и в р-n переходе сходны (наличие собственного электрического поля и обедненного слоя, вид идеализированной ВАХ и другое). Имеются, однако, существенные отличия, определяющие преимущества диодов Шотки: во-первых, лучшие частотные и импульсные свойства (увеличенное быстродействие) m-n контакта Шотки ввиду отсутствия диффузионной емкости. Во-вторых, низкие тепловые потери, так как падение напряжения на открытом диоде Шотки намного меньше.
В контакте Шотки нет тепловые потерь