Описание установки и методика измерений Подготовка установки к работе

1. Переключатель "p-n-р" установить в положение "n-p-n" (на структуру подается "+" напряжение).

2. Включить прибор в сеть.

3. Включить тумблер "Сеть" и прогреть прибор 15 минут,

4. Нажать кнопку "Измерение I_CBO, I_R " и ручкой "Уст. нуля" уста­новить стрелку прибора на нуль.

5. Нажать кнопку "Калибр I" и потенциометром "Калибр I" устано­вить стрелку отсчетного прибора на конец шкалы (цифра 10).

6. Повторить две предыдущие операции.

7. Нажать кнопку "Контр U". Потенциометром "Уст U", если необходимо, установить стрелку отсчетного прибора на конец шкалы (потенциометр "Уст.U" находится на задней стенке прибора).

8. Нажать кнопку "Калибр С" и при помощи ручки "Калибр С" стрелку отсчетного прибора установить на конец шкалы. Калибровка прибора закончена.

9. Нажать кнопку "Измерение С_c, C_tot".

10. Установить ручками "Uc" нужное напряжение (устанавливать не более 9В). Установка постоянного смещения производится как без измеряемого объекта, так и с ним, но с открытой крышкой блокировки в диапазоне от 0 до 1 В увеличивая напряжение на 0,1 В и далее от 1В до 9В с шагом 1 В.

11. Закрыть крышку блокировки, пользуясь переключателем "C_pv", отсчитать величину емкости.

12. Установить переключа­тель «р-n-р/n-p-n» в положение «p-n-р» для подачи на структуру отрицательного смещения.

13. Снять зависимость емкости от напряжения в положении «p-n-р» в диапа­зоне от 0 до 1В через 0,1 В.

Задание и порядок выполнения работы

1. Снять зависимость C=f(U), результаты занести в таблицу и построить график нормированной зависимости C/C₁=f(U). По виду этой зависимости определить тип проводимости кремния.

2. На основании полученных результатов определить емкость диэлектрика С₁ и, пользуясь справочными данными, по формуле (9.2) вычислить толщину диэлектрика МДП-структуры.

3. По рассчитанному значению толщины оксида и приведенной в справочных данных концентрации примеси в полупроводнике, используя зависимости рис.9.6, определить нормированную емкость плоских зон для идеальной МДП-структуры (С_FB/С₁).

4. Из сравнительного анализа экспериментальной зависимости C/C₁=f(U) и идеальной ВФХ, пересекающей ось ординат в точке (С_FB/С₁), определить напряжение смещения плоских зон U_FB.

5. Используя справочные данные и зависимость разности работ выхода Ф_МП от концентрации легирующей примеси, определить по формулам (9.5) и (9.6) плотность поверхностных состояний N_SS.

Таблица 9.1

Вольтфарадная характеристика реальной МДП-структуры

Номер измерения	Значения измеряемых величин
	U, В	С, пФ	C/C1

Справочные данные

Диэлектрическая проницаемость кремния ε = 12.

Диэлектрическая проницаемость окисла ε₁ = 3,5.

Площадь диэлектрика S = 8,2∙10^-5 см².

Диэлектрическая проницаемость вакуума (электрическая постоянная) ε₀ = 8,86∙ 10^-12 Ф/м.

Концентрация легирующей примеси (алюминия) N=10¹⁷см^-3.

Список использованных источников

1. Зи С. Физика полупроводниковых приборов.- М.: Мир, 1984.

2. Лабораторные работы по физике полупроводниковых материалов/В.А.Гришанов, В.П.Добрего, Н.Л.Дроздов.- Мн.: БГУ, 1986.- Ч.1.