Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С.М. -> "Физика полупроводниковых приборов" -> 200

Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов — М.: Энергия, 1973. — 656 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 194 195 196 197 198 199 < 200 > 201 202 203 204 205 206 .. 228 >> Следующая

при интегрировании как по обедненной области, так и по обогащенной.
Следовательно, при fi = <§dom уравнение (28) упрощается и имеет вид:
б ц от
J [о (<?') - tv] (16' = 0. (29)
бг
Равенство (29) выполняется, если потребовать, чтобы две заштрихованные
области на рис. 19 имели одинаковую площадь. Используя это условие, можно
найти максимальную напряженность поля в домене <gdom, если известна
напряженность поля вне домена gr. Это н есть "правило равных площадей",
впервые введенное Батчером {Л. 42]. Пунктирная линия на рис. 19
представляет собой зависимость gdom от vr, определенную по правилу равных
площадей. Она начинается в максимуме характеристики скорость -
поле, где напряженность поля равна пороговому значению, и кончается в
точке (gm, Vrm)- При таких внешних полях, когда скорость электронов вне
домена v(gr) меньше, чем vrm, правило равных площадей не выполняется и
стабильный домен существовать не может {Л. 43].
Если учитывать зависимость коэффициента диффузии от поля, то необходимо
воспользоваться численными методами Это было сделано Коплэндом [Л. 39,
40], который использовал двухдоменную температурную модель (Л. 30] ДОС в
арсениде галлия для расчета v и D в функции (g. Было показано, что при
данной напряженности поля вне домена <§г имеется не более чем одно
значение
Рис. 21. Зависимость превышения скорости доменов высокого поля от
дрейфовой скорости вне домена при п0= 10й слг3 н Ио=1015 см~3 [Л. 39].
о
3 -<1
6-10°
5
*
* J
-1 О -1 -г -з
-5
- /
-
^п{ тг10ь . 'слС3 \У
¦/ По =1 0,5сл гЗ
-

О
8
10
11-106
Дрейфовая скорость Вне домена vp, слс/сек
превышения скорости домена, определяемого как (иаот-Щ), для которого
решение существует. Другими словами, для каждого значения ёг существует
только одна стабильная конфигурация ди-польного домена. На рис. 21
показано превышение скорости домена в функции скорости дрейфа вне домена
vr для двух значений п0. Заметим, что при п0=Ю15 смг3 мы имеем Vaom = vr
в широком интервале значений vr и в этом интервале можно использовать
правило равных площадей {Л. 43].
Теперь рассмотрим некоторые характеристики домена высокого поля. Когда
домен не находится в контакте ни с одним из электродов, ток через прибор
определяется полем вне домена gr, и его можно вычислить по формуле
J=qn0v(6r)- (30)
Следовательно, при данной концентрации и0 поле вне домена фиксирует
величину J. Избыточное напряжение, которое падает на
домен с внешним полем <§ г, удобно определять следующим образом |[Л. 40]:
и*
,= ]W)-
¦ <?r] dx.
(31)
Решения уравнения ('31), полученные на вычислительной машине при
различных значениях концентрации носителей и напряженности .поля вне
домена, показаны на рис. 22. Зная напряжение смещения U, по этим кривым
можно определить напряженность поля вне домена <§г в диоде длиной L с
концентрацией примесей п0) если учесть, что наряду с выражением (31)
должно выполняться следующее соотношение:
Uex='U-Ltgr. (32)
'Прямая линия, описываемая эти-м уравнением, называется приборной прямой,
и для частного случая L-25 мкм и 17=10 в она нанесена на рис. 22
пунктиром. Если величина U/iL больше пороговой напряженности поля 6 т,
точка пересечения приборной прямой с решением уравнения (31) однозначно
определяет величину 6 г, по которой в свою очередь можно найти ток.
Наклон приборной прямой задается длиной образца L, однако точка
пересечения,
определяющая 6 г, может изменяться вместе с U.
Когда домен высокого поля достигает анода, ток во внешней цепи возрастает
и напряженность поля в образце восстанавливается до образования нового
домена. Таким образом, частота колебаний тока зависит, кроме всего
прочего, от скорости перемещения домена по образцу Vdoт\ если Vdoт
возрастает, частота колебаний растет и, наоборот, зависимость Vd от от
напряжения смещения может быть легко определена.. Увеличение U в
уравнении (32) сдвигает приборную прямую вверх, и при этом пересечение
приборной прямой и решений уравнения (31) имеет место при меньших 6 г. В
соответствии с уравнением (30) ток уменьшается и на зажимах появляется
отрицательное сопротивление. Уменьшение 6 г приводит также к уменьшению
vr и уменьшению
Рис. 22. Зависимость избыточного напряжения на домене от напряженности
поля вне домена при различной концентрации носителей тока. Пунктиром
обозначена приборная прямая для образца длиной 25 мкм (Ло= = 1014 смгъ)
при смещении 10 в [Л. 39].
превышения скорости домена (рис. 19 и 21) и, следовательно, при прочих
равных условиях уменьшает частоту колебаний. Частота колебаний } может
быть найдена по приближенной формуле [JI. 40]:
(33)
где L* - эффективная длина пробега 'домена с момента его формирования до
момента зарождения нового домена.
- Длина L* уменьшается с увеличением ширины домена, поскольку новый домен
начинает зарождаться, как только передний край предыдущего домена
достигнет анода. Это наводит яа мысль о том, что с увеличением
напряжения смещения и, следовательно, Vex
Предыдущая << 1 .. 194 195 196 197 198 199 < 200 > 201 202 203 204 205 206 .. 228 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed