
- •Электронный учебно- методический комплекс
- •Барьер на границе металла с
- •Работа выхода равна разности между энергией покоящегося электрона в вакууме у поверхности образца
- •Контакт металл-
- •Контакт металл-
- •Контакт металл-собственный полупроводник
- •Контакт металл- электронный полупроводник
- •Контакт металл-дырочный полупроводник
- •Дебаевская длина экранирования
- •Дебаевская длина экранирования
- •Дебаевская длина экранирования
- •Дебаевская длина экранирования
- •Дебаевская длина экранирования
- •Дебаевская длина экранирования
- •Сила изображения
- •Сила изображения
- •Сила изображения
- •Сила изображения
- •Граница металл-полупроводник при приложении электрического поля (барьер для электрона)
- •Граница металл-полупроводник при приложении электрического поля (барьер для электрона)
- ••В случае приложения к контакту металл- полупроводник внешнего напряжения
- •Прямое и обратное
- •Расчет ВАХ барьера Шоттки
- •Важно подчеркнуть, что внешнее напряжение может только выпрямить границы разрешенных зон .
- •Контакт электронного и дырочного полупроводников
- •барьера. Контактная разность потенциалов
- •Контакт электронного и дырочного полупроводников
- •Образование p-n-перехода
- •Перераспределение носителей, образовавшееся при контакте, и формирование потенциального барьера высотой q kприводит к
- •Для того чтобы рассчитать распределения концентраций свободных носителей в приповерхностной области необходимо решить
- •Решение уравнения
- •Толщина ОПЗ
- •Чем выше степень легирования n- и p-областей полупроводника, тем меньше толщина ОПЗ. Если
- •Определение контактной разности потенциалов
- •Потенциальный барьер в pn-переходе тем выше, чем сильнее легированы p- и n-области. По
- •Связь концентрации носителей с k
- •Рассмотрим теперь pn-переход, к которому приложено прямое смещение Vсм (минус батареи к
- •Понижение потенциального барьера приводит к увеличению потока основных носителей заряда по сравнению с
- •Распределение носителей заряда вблизи перехода
- •Введение в полупроводник носителей заряда с помощью pn-перехода при подаче на него прямого
- •Для ее нахождения в стационарном случае на границе
- •Распределение неосновных
- •Аналогичные явления происходят в p-области: сюда из n- области инжектируются электроны и концентрация
- •Если к pn-переходу приложено обратное смещение (минус батареи к p-типу, плюс – к
- •Чем сильнее переход смещен в обратном направлении, тем выше потенциальный барьер, и тем
- •Таким образом, при обратном смещении pn-перехода
- •Энергетические диаграммы при прямом и обратном смещении p-n-перехода
- •Идеальная МДП–структура
- •МДП-структура
- •На границе металл-диэлектрик, диэлектрик- полупроводник, а в отсутствии диэлектрика на границе металл-полупроводник возникает
- •Обогащение
- •Инверсия
- •Допущения для «идеальной» МДП- структуры
- •Расчет параметров
- •МДП-структура
- •Для характеристики изгиба будем использовать понятие
- •К расчету МДП-структуры
- •Емкость барьера Шоттки
- •Емкость p-n–перехода
- •Диффузионная емкость pn-перехода
- •Емкость МДП-структуры
- •С-V-характеристики идеальной МДП-структуры
- •Заряды в окисле

МДП-структура

На границе металл-диэлектрик, диэлектрик- полупроводник, а в отсутствии диэлектрика на границе металл-полупроводник возникает контактная разность потенциалов:
q k 1 2

Обогащение
n-тип

|
Обеднение |
p-тип |
n-тип |

Инверсия
p-тип |
n-тип |

Допущения для «идеальной» МДП- структуры
•Разность работ выхода между металлом затвора и диэлектриком, диэлектриком и полупроводником, равна нулю.
•Диэлектрик является идеальным изолятором.
•В диэлектрике и на границах раздела металл-диэлектрик и полупроводник-диэлектрик нет никаких зарядов, т.е. диэлектрик не имеет дефектов.
При любых смещениях в структуре могут существовать только заряд в ее полупроводниковой части и равный ему заряд противоположного знака на металлическом электроде, отделенном от полупроводника слоем диэлектрика.

Расчет параметров

МДП-структура

Для характеристики изгиба будем использовать понятие
поверхностного потенциала φs
2 x |
|
E x |
|
ρ x |
|
q Na |
||
x2 |
x |
s 0 |
0 s |
|||||
|
|
|
||||||
0 |
d |
0 |
при х w |
|||||
dx |
||||||||
|
|
|
|
|
|
q Na |
|
x w 2 |
s q Na |
w2 |
2 s |
|
|
|||
|
0 |
|
2 s 0 |

К расчету МДП-структуры
(4.6)
(4.7)
(4.8) |
(4.9) |
(4.10) |
(4.11) |
(4.12)