3. Задание по работе

1. Получить исходные данные по лабораторной работе:

• материал полупроводника

• тип р-n перехода ( плавный или резкий, симметричный или несимметричный)

• максимальный тепловой обратный ток р-n перехода I_о

• площадь поперечного сечения р-n перехода

2. Проанализировать исходные данные и выбрать:

- материалы легирующих примесей (донорной и акцепторной);

- концентрации легирующих примесей N_д и N_а ;

• определить из таблицы физические параметры полупроводникового материала: ширину запрещенной зоны, эффективные массы электрона и дырки m_n, m_p, подвижности электронов и дырок _n и _р, время жизни неосновных носителей , относительную диэлектрическую проницаемость материала исходного полупроводника .

3. Определить расчетным путем физические параметры р- и n-областей:

а) рассчитать эффективные плотности состояний для зоны проводимости и валентной зоны N_c и N_v;

б) определить собственную концентрацию n_i 0 при Т=300 К;

в) рассчитать концентрации основных и неосновных носителей заряда n_no, p_po и n_po, p_no ;

г) определить коэффициенты диффузии электронов и дырок D_n, D_р;

д) определить диффузионные длины электронов и дырок L_n и L_р;

4. Определить расчетным путем параметры р-n перехода:

а) определить величину равновесного потенциального барьера Е_по;

б) рассчитать контактную разность потенциалов _о;

в) определить тепловой обратный ток р-n перехода I_о и построить ВАХ;

г) сравнить полученное значение I_о с заданным и при необходимости, изменив концентрации легирующих примесей N_д и N_а,, повторить расчет.

4. Содержание отчета по работе

Отчет по лабораторной работе должен быть выполнен в виде расчетно-пояснительной записки, в содержание которой должны входить следующие разделы:

1. Исходные данные.

2. Анализ исходных данных.

3. Справочные физические параметры полупроводниковых материалов

4. Определение физических параметров р- n- областей.

5. Расчет электрических параметров р-n перехода.

6. График ВАХ.

7. Выводы.

8. Литература.

5. Контрольные вопросы по работе

1. Что такое область пространственного заряда (ОПЗ)? Какие заряды ее образуют?

2. Что такое контактная разность потенциалов на границе р-n перехода? Показать направление электрического поля в ОПЗ.

3. Как ширина ОПЗ зависит от величины и полярности приложенного напряжения?

4. Как зависит ширина ОПЗ от степени легирования р- и n- областей?

5. Как зависит тепловой обратный ток от степени легирования р- и n- областей?

6. Как зависит тепловой обратный ток от ширины запрещенной зоны полупроводника?

6. Литература

1. Г.И.Епифанов. "Физические основы микроэлектроники". М., "Советское радио", 1971 г.

2. Л.Россадо. "Физическая электроника и микроэлектроника". М., "Высшая школа",1991 г.