Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С.М. -> "Физика полупроводниковых приборов" -> 105

Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов — М.: Энергия, 1973. — 656 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 228 >> Следующая

Шарфеттером, окончательные
результаты приведены на рис.- 16,а, где нормировочные множители
следующие:
_ ФФ в .
/0 =--------?-* (69а)
qDnnt
'NdLJs' (69б>
Из рис. 16,а видно, что для того чтобы снизить коэффициент инжекции
неосновных носителей, следует использовать систему металл - полупроводник
с высоким ND (что соответствует мате-
Рис. 16. Нормализованный коэффициент инжекции неосновных носителей в
зависимости от нормализованного коэффициента плотности тока диода (а);
нормализованное время накопления неосновных носителей в зависимости от
нормализованной плотности тока (б) [Л. 20].
риалу с низким сопротивлением), высоким 7 s (что соответствует маленькой
высоте барьера) и низкой величиной п* (что соответствует большой ширине
запрещенной зоны).
Другой величиной, связанной с коэффициентом инжекции, является время
накопления неосновных носителей зарядов ts, которое определяется
величиной неосновных носителей, накопленных в ква-зинейтральной зоне на
единицу плотности тока:
Для предельных по величине значений тока дается:
Окончательные результаты для Ts, зависящие от плотности тока, показаны на
рис. 16,6, где используются те же параметры, что и на рис. 16,а.
Например, в диоде Au-Si с ND= 1,6-1014 смг3, ,L=7 мкм и DPILV =2 ООО
см/сек время накопления для 7=10 а/см2 будет около 1 нсек. При увеличении
ND до 1,5 • 1016 смгъ время накопления снизится до 0,01 нсек при
плотности тока 1 ООО а/см2.
5. Измерение высоты барьера Шоттки
1. Измерение вольт-амперных характеристик. А. Прямые характеристики.
Из уравнения (60) можно представить идеальные прямые и обратные вольт-
амлерные характеристики диода с барьером Шоттки. В прямом направлении при
U>3kT/q можно переписать уравнение (60) в виде
где Фво является асимптотической высотой барьера в нулевом поле, как
показано на рис. 6; А** - эффективная постоянная Ричардсона, а ДФ -
снижение барьера Шоттки. Поскольку Л** и ДФ возникают при приложении
напряжения, прямые вольт-амперные характеристики (при U>3kT/q)
описываются не 7"ехр(qU/kT), а
7
(70)
(72а)
(73)
где параметр п дается:
_ Я ди
Г <МФ . [1+1Ю +
<МФ kT д (In Л**) dU
n~kT д (In 7)
Типичные примеры .приведены на рис. 17, где и=-1,02 для W-Si-диода и
п=1,04 для W-GaAs-диода [Л. 21]. Экстраполяционная величина плотности
тока при нулевом напряжении дает
ток насыщения Js, и высота барьера может быть определена из следующего
уравнения:
kT fA**T*\ Фвп= я ln( Js )'
(74)
Величина ФВп не очень чувствительна к выбору А**, например, при комнатной
температуре увеличение А** на 100% вызывает уве-
а/смг
личение величины ФВп на 0,018 е. Теоретическое соотношение между Js и Фвп
(или ФвР) при комнатной температуре графически представлено на рис. 18
для А **=120 а/сл<2/°К. При других значениях А** точное соотношение на
этом графике изображается параллельными линиями. Полученные
экспериментально путем измерения вольт-амперных характеристик высоты
барьера приведены в табл. 8-4, дополненной Мидом {Л. 22].
Из уравнения (72а) можно получить сопротивление перехода Rf.
10'
10'
10'
10'
Rj
dU
nkT
dl qJ.Aj
(75)
10'
10'
Of

f^W-Si
W-GcMs


Uf
0,1
о,г
где A j - область перехода. Типичные экспериментальные результаты
зависимости Rj от / показаны на рис. 19 для Au-Si и Au-GaAs-диодов.
Заметим, что при достаточно большом прямом смещении сопротивление
перехода не падает до нуля, как это следует из уравнения (75), а
наоборот, приближается к по стоянной величине. Эта величина является
последовательным сопро тивлением Rs, определяемым (см. рис. 15) из
Рис. 17. Плотность прямого тока в зависимости от' приложенного напряжения
в диодах со структурой W-Si и W-GaAs [Л. 21].
*8
1 Г Р/з
Rs = ^7 1 р (х) dx -]- ~^т Ч" Rc.
(76)
где первая величина справа является последовательным сопротивлением
квазинейтральной области; и х2 - край обедненного слоя и граница
эпитаксиального слоя подложки соответственно. Вторая" величина является
распределенным сопротивлением подложки барьера системы металл -
полупроводник с удельным сопротивлением рв и областью с радиусом
r(Aj=nr2). Последняя величина Rc - сопротивление, возникающее благодаря
омическому контакту Р подложкой.
Важной характеристикой при использовании диодов Шоттки в СВЧ-диапазоне
является предельная частота при прямом смещении /со, определяемая как
foo^JZmRpCp'' (77)
где Rf и CF - сопротивление и емкость соответственно для прямого смещения
от 0,1 в до условия плоской зечы (J1. 23]. Величина /со имеет гораздо
меньшее значение, чем соответствующая пре-
Рис. 18. Теоретически рассчитанная плотность тока при 300 К в зависимости
от высоты барьера для постоянной Ричардсона 120 а/см2°К2.
дельная частота при нулевом смещении, и в практике может использоваться
как нижнее предельное значение. Типичный результат (Л. 24] показан на
рис. 20. Обратим ^нимание на то, что для данных примесей и данного
диаметра перехода (например, 10 мкм) диод Шоттки с GaAs и-типа дает самую
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 228 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed