Лаб 2 / Отчёт лаб 2

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Лабораторная работа №2

по дисциплине "Электроника"

"Исследование металло-полупроводниковых переходов"

Выполнил

Проверил Е. В. Объедков

Цель работы

исследование металло-полупроводниковых переходов при различных сочетаниях металла и полупроводника. При этом определяются следующие характеристики и параметры: тип контакта (омический или Шотки), сопротивление омического контакта.

Для контакта Шотки при U = 0 определяются: контактная разность потенциалов, толщина, тепловой ток, барьерная емкость.

Исходные данные: тип металла, тип полупроводника, концентрация примесей в п/п области, площадь перехода, толщина п/п слоя.

Ход работы

Схема p-n перехода представлена на рисунке 1.

, тип металла Zn, тип полупроводника – Ge.

Рисунок 1 – Схема металл-полупроводниковых переходов ( )

Исходя из теоретических сведений, предложим вариант конструкции p-n перехода с уменьшенным сопротивлением омического контакта R, увеличенной толщиной перехода L₀, уменьшенной барьерной ёмкостью перехода C_б0 и внесем исходные данные и результаты в таблицу 1.

1. Исходя из формулы сопротивления объема полупроводника, можем сделать вывод, что при уменьшении толщины слоя L, увеличении площади перехода S или увеличении концентрации примеси N, сопротивление омического контакта уменьшится (L ↓ → R ↓, S↑ → R ↓, N ↑ → R ↓).

2. Исходя из следующего соотношения, можем сделать вывод, что при уменьшении концентрации N, толщина перехода L₀ увеличится (N ↓ → L₀ ↑).

3. Исходя из следующего соотношения, можем сделать вывод, что при уменьшении концентрации базы N или уменьшении площади перехода S, барьерная ёмкость C_б0 уменьшится (N ↓ → С_б0 ↓, S ↓ → С_б0 ↓).

Характеристики и параметры	Исходный вариант	Вариант с уменьшением сопротивления объема полупроводника	Вариант с увеличенной толщиной перехода и напряжением пробоя (контакт Шотки)	Вариант с уменьшенной барьерной ёмкостью (контакт Шотки)
Исходные данные
Металл	Zn	Zn	Zn	Zn
Полупроводник	Ge	Ge	Ge	Ge
N, см-3
S, см2
L, мкм
Результаты при T = 300 К
Тип контакта в m-n варианте	Омический	Омический	Омический	Омический
Тип контакта в m-p варианте	Шотки	Шотки	Шотки	Шотки
R, Ом
φ k0, В
L0, мкм
I0, A
Сб0, Ф

Таблица 1

Важнейшими достоинствами диодов Шотки являются:

- наименьшие по сравнению с другими диодами напряжения открытого

состояния, в пределах 0,2…0,5 В. Это означает, что в диодах Шотки, по

сравнению с другими диодами, при одинаковом прямом токе рассеиваемая

мощность P_расс = U_прI_пр меньше. Поэтому диоды Шотки отличаются меньшими

тепловыми потерями;

- в открытом состоянии ток в них дрейфовый, т.к. его диффузионная

составляющая ничтожна. Поэтому у диодов Шотки нет диффузионной ёмкости,

емкость чисто барьерная и небольшая, они отличаются высоким

быстродействием.

Москва 2024