Сборник задач по физике полупроводников - Бонч-Бруевич В.Л.
Скачать (прямая ссылка):
X
Рис. 9. Нзгпб зон в приповерхностной области дырочного полупроводника при наложении, электрического поля.
тенциал, если напряженность приложенного поля § =•
- 2 ¦ 103 В • см-\ р = 10“ см'3, е = 16, Т = 300 К.
106. Найти поверхностный потенциал для собственного германия при комнатной температуре, если концентрация адсорбированной на его поверхности донорной примеси N = 109 см-2. Считать доноры полностью ионизованными, Rj = 2,2 • 1013 см~3, е =-16, ecp!kT < 1.
107. Найти поверхностный потенциал для собственного германия при комнатной температуре, если концентрация адсорбированной на его поверхности донорной примеси N — 1012 см-2. Ход потенциала ф(л’) аппроксимировать двумя прямолинейными участками (рис. 10) ;
(ф8 — 0 < х < ф4/|Гл
ф - [о, х > фв/<Гх
42
f(x)!
\
\
\
\
где напряженность поля & постоянна. Считать пскрпв-ление зон на поверхности большим: еср3/М’»1, пк =
- 2,2 • 10” см-3, е = 16.
108. Найти изменение работы выхода в гермаппп с проводимостью /7-типа, если па его поверхности адсорбируется акцепторная примесь с концентрацией N — = 8 • 108 см-2. Считать акцепторы в объеме п на поверхности полупроводника полностью ионизованными, еср/кТ< <1, р = 1015 см-3, е = 16, Т = 300 К. Оценить, прп каких N в рассматриваемом случае справедлива сделанная аппроксимация e<p/kT < 1.
109. Найтп изменение работы выхода электронов, если на поверхности полупроводника адсорбированы молекулы с дипольным моментом 3 ¦ 10-28 Кл • м и плотностью yV—1012 см-2 (рис. И). Во сколько раз изменение работы выхода в этом случае будет меньше, чем в условиях задачи 107?
Объяснить полученный результат, прини- Рис. 10. Изгиб зоп в прпповерхност-мая во внимание, что но“ области германия, на поверх-концептрация адсорби- иости которого адсороирована донор-
_ „ „ ная примесь; использованная аппро-
рованных на поверхно- ксимация хода потенциала изобре-
сти частиц в оооих случаях одинакова.
110. Вычислить поверхностный потенциал в условиях задачи 107, если вместо собственного полупроводника взять материал гс-типа с полностью ионизованными донорами и концентрацией электронов в объ-
жена штриховой линиеи.
© © © Q © (5^
wmmmmmm
Полупроводник
Рис. 11. Поверхность полупроводника с адсорбированными диполь-ными молекулами.
111. Найти плотность адсорбированного на поверхности кремния р-типа поверхностного заряда, вызвавшего
43
уменьшение работы выхода на 0,26 эВ. Для потенциала внутри полупроводника использовать аппроксимацию, принятую в задаче 107. Считать акцепторы полностью ионизованными; р = 10“ см-3, е *= 12, Т «= 300 К.
142*. Для полупроводника, содержащего в объеме полностью поннзованпую примесь, найти связь между зарядом на поверхности и поверхностным потенциалом; считать (pU=o == <ps > 0.
113*. Вычислить поверхностный потенциал для кремния гс-тпна, если на поверхности адсорбированы доноры, концентрация которых N = 10“ см'2 (считать все доноры полностью ионизованными, при этом есрJkT>\)\ п=*
- 10й см"3, е = 12, Т = 300 К.
114*. Вычислить плотность заряда на поверхности германия /г-тппа (доноры в объеме полностью ионизованы), если пзптб зон па поверхности составляет еср, = 10kT; Т — 300 К, п = 10"1 см“3, е = 16. Определить концентрацию акцепторных уровней, создающих этот заряд, считая акцепторы полностью ионизованными.
115. При адсорбции центров акцепторного типа на поверхности собственного германия работа выхода увеличилась на 0,052 эВ. Найти концентрацию адсорбированных акцепторов^ если они полностью ионизованы; Т = = 300 К, п, = 2,2 • 1013 см-3, е = 16.
116. При адсорбции акцепторной примеси на поверхности германия p-типа работа выхода электронов увеличилась на 0,13 эВ. Определить плотность адсорбированного заряда, если акцепторы в объеме и на поверхности полностью ионизованы, р = 2 ¦ 1015 см-3, Т = 300 К, е = 16.
117. Найти плотность заряда, адсорбированного на поверхности собственного кремния, если при адсорбции работа • выхода уменьшилась на Д0=О,13 аВ; п\ = = 1,05 • 1010 см-3, е = 12, Т = 300 К.
118. Определить плотность заряда, адсорбированного па поверхности германия p-типа, если при адсорбции работа выхода электронов уменьшилась на 0,026 эВ. Акцепторы в объеме полностью ионизованы; 7’ = 300 К, е = 16, р = = 2,2 • 1015 см-3. Вычислить концентрацию донорных уровней, создающих этот заряд.
119*. Для дырочного полупроводника с полностью ионизованными примесями в объеме приближенно вычислить поверхпостную проводимость, если при адсорбции акцепторных молекул энергетические зоны изогнулись на 0,25 аВ; р = 1013 см-3, е = 12, = Ю3 см2 B_1c_1j темпе-
ратура комнатная.
44
120. В условпях предыдущей задачи вычислить поверхностную плотность заряда, создающего изгиб зон, равный 0,25 эВ.
