Расчёт параметров полупроводниковых приборов

Дано:

площадь A = 65*65 мкм2, толщина области n-типа Wn = 45 мкм, р-типа - Wр = 325 мкм. При температуре Т = 300 К удельное сопротивление р-области ρр = 3,25 Ом·см, удельное сопротивление n-области ρn = 0,06 Ом·см, время жизни неосновных носителей τn=τр=0,02 мкс.

Величина контактной разности потенциалов определяется формулой:

. (1.1)

Собственная концентрация свободных носителей для Т = 300 К .Проводимость полупроводника обратно пропорционально его удельному сопротивлению (которое нам дано):

(1.2)

В области примесной проводимости, где концентрация основных носителей на много выше концентрации неосновных, именно концентрация и подвижность основных носителей заряда и определяет электрическую проводимость полупроводника.

С учетом этого можно записать следующую формулу:

σ ≈, (1.3)

где q = 1,6 · 10-19 Дж - элементарный заряд, nn0 - равновесная концентрация электронов в n-области, а μn - дрейфовая подвижность электронов.

В рабочем диапазоне температур практически все атомы примеси ионизированы, и пренебрегая собственной концентрацией ni электронов (поскольку в рабочем диапазоне она существенно меньше концентрации примеси) можно считать, что концентрация электронов n-области равна концентрации доноров в этой области:

(1.4)

Приравниваем правые части формул (1.2) и (1.3) и подставляем в них (1.4). Выражаем формулу для Nap

(1.5а)

Аналогичное выражение получается для :

, (1.5б)

В качестве нулевого приближения для концентрации доноров в n - области и концентрации акцепторов в p - области воспользуемся графиком [1, с 64].

При ρn = 0,06 = 6*10-2 (Ом*см),

= 1,5*1017 (см-3).

При ρp = 3,25 (Ом*см),

= 4*1015 (см-3).

Посчитаем µn и µp по формулам [1, с 61]

где Т абсолютная температура, а Тn = Т/300.

Так как Т = 300, то Тn = 1.

Подставим эти значения в формулы (1.5а) и (1.5б) и вычислим Nар и Ndn:

Полученный для Nар результат не совпадает со значением, полученным из [1, с 64]. Причина этому может заключаться в ошибке формулы (1,6б). Для проверки воспользуемся эмпирической формулой для μn и μp в кремнии с примесями [1]:

Другие материалы

Разработка территориальной модели и электрической схемы блока сети сухопутной подвижной службы
В современном мире подвижная связь играет очень важную, незаменимую роль. Мобильной связью пользуются люди совершенно разных профессий для решения абсолютно разных задач. Сотовая связь, ...

Создание закладного устройства передающего сигналы с амплитудной модуляцией
В век информации, когда действует принцип - кто владеет информацией, тот владеет миром, желающих таким образом овладеть миром предостаточно, а значит, существует устойчивый спрос на информацию, получе ...

Проектирование цифрового счетчика
Счетчиком называется последовательное устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде. Счетчики так же, как и сдвиговые регистры, строятся на ...