РГЗ ФОЭ 2 курс. I. Необходимые для расчета физические константы 5 ii. Расчет параметров полупроводника GaP 7
![]()
|
ОглавлениеI.Необходимые для расчета физические константы: 5 II.Расчет параметров полупроводника GaP 7 III.Определение параметров идеального p-n перехода (диода) 14 IV.Зонная диаграмма идеального p-n перехода в состоянии термодинамического равновесия (Т=300К) для GaP: 19 V.Вывод: 21 Был исследован полупроводник GaP. В ходе работы были получены знания основных параметров полупроводников и их зависимостей. В работе была сделана обработка экспериментальных зависимостей ni(T), , , по известному виду функции и получена соответствующая аппроксимационная зависимость как функции одной переменной. Так же были определены параметры идеального p-n перехода (диода) для полупроводника GaP и построены графики: 21 Необходимые для расчета физические константы:Постоянная Планка: ![]() Заряд электрона: ![]() Масса электрона: ![]() Постоянная Больцмана: ![]() Размерность энергии в электрон-вольтах: ![]() Базовые физические параметры полупроводников: ![]() ![]() ![]() -ширина запрещенной зоны при Т=0 К -ширина запрещенной зоны при Т=300 К ![]() Коэффициенты температурной зависимости ширины запрещенной зоны: ![]() ![]() Подвижность дырок: -эффективная плотность состояний в зоне проводимости ![]() -эффективная плотность состояний в валентной зоне ![]() ![]() Подвижность электронов: ![]() ![]() Эффективная масса плотности состояний электронов в зоне проводимости: ![]() Эффективная масса плотности состояний дырок в валентной зоне: ![]() Физические параметры полупроводника: Фиксированные величины: Концентрация доноров: ![]() Концентрация акцепторов: ![]() Переменные величины: ![]() ![]() Температура начала собственной проводимости: Эффективная плотность состояний в зоне проводимости: ![]() Эффективная плотность состояний в валентной зоне: ![]() Диапазон изменения температур: ![]() Ширина запрещенной зоны: ![]() Расчет параметров полупроводника GaPСобственная концентрация носителей заряда в полупроводнике: ![]() ![]() ![]() В полупроводнике GaP с концентрацией примеси 3*10^15 переход от примесной проводимости к собственной происходит при температуре 1038К. Зависимость подвижности электронов от температуры в GaP: Экспериментальные данные: Матрица экспериментальных точек для подвижности: ![]() Матрица экспериментальных точек для температуры: ![]() Аппроксимация: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Аппроксимационное выражение: ![]() ![]() Зависимость подвижности электронов от температуры в GaP (база данных IOFFE): ![]() Зависимости подвижности электронов от концентрации доноров в GaP при Т=300 К: Экспериментальные данные: Матрица экспериментальных точек для подвижности: ![]() Матрица экспериментальных точек для концентрации: ![]() Граничные значения подвижностей: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Аппроксимация: Аппроксимационное выражение: ![]() ![]() Зависимость подвижности электронов в GaP от концентрации доноров при Т=300К (база данных IOFFE): ![]() Зависимость подвижности дырок от температуры в GaP : Экспериментальные данные: Матрица экспериментальных точек для подвижности: ![]() Матрица экспериментальных точек для температуры: ![]() Аппроксимация: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Аппроксимационное выражение: ![]() ![]() Зависимость подвижности дырок от температуры в Si (база данных IOFFE): ![]() Зависимость подвижности дырок в GaP от концентрации акцепторов при Т=300К: Экспериментальные данные: Матрица экспериментальных точек для подвижности: ![]() Матрица экспериментальных точек для концентрации: ![]() Граничные значения подвижностей: ![]() ![]() Аппроксимация: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Аппроксимационное выражение: ![]() ![]() Зависимость подвижности дырок в GaP от концентрации акцепторов при Т=300К (база данных IOFFE): ![]() Определение параметров идеального p-n перехода (диода)Зависимость контактной разности потенциалов от температуры в GaP: Диапазон изменения температур: ![]() Тепловой потенциал: ![]() Контактная разность потенциалов: ![]() - контактная разность потенциалов при Т=300К ![]() ![]() Зависимость ширины ОПЗ от температуры в GaP (U=0B): Диэлектрическая константа: ![]() ![]() Электрическая постоянная вакуума: Приведенная концентрация: ![]() ![]() Ширина ОПЗ: ![]() ![]() Зависимость ширины ОПЗ от напряжения в GaP (T=300K): Диапазон изменения напряжений: ![]() Ширина ОПЗ: ![]() ![]() Зависимость интегральной барьерной емкости от напряжения и темературы в GaP: Границы области пространственного заряда: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Площадь p-n перехода: ![]() Интегральная барьерная емкость: ![]() ![]() ![]() Зависимость максимальной напряженности электрического поля в ОПЗ от температуры (U=0В): ![]() ![]() ![]() Коэффициент диффузии электронов: ![]() Коэффициент диффузии дырок: ![]() Диффузионная длина электронов: ![]() Диффузионная длина дырок: ![]() Ток насыщения для диода: ![]() ![]() Основное уравнение Шокли (зависимость тока через p-n переход от напряжения): ![]() ![]() Зонная диаграмма идеального p-n перехода в состоянии термодинамического равновесия (Т=300К) для GaP:
Вывод:![]() ![]() ![]() U0(T); φmax (Т); W(U=0∙V,T), W(U=-1∙V,T); С0(U=0∙V,T), Сo(U=-1∙V,T); I0(T); I(U, T1) , I(U, T2). Список литературы: Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника. -М.: Высшая школа,1991. Шур М. Физика полупроводниковых приборов. В 2 кн.; Пер. с англ - М.: Мир,1992. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. -М.: Наука, 1990.-688 с.: илл. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. -М.: Радио и связь,1990.-264 с.: илл. Баранский П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов/ Справочник; -Киев: Наукова думка, 1975, 704 с. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие – СПБ.: Питер, 2004. – 522 с.: ил. Интернет-источники: http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/ или http://www.ioffe.spb.ru/ Физико- технический институт им. Иоффе г. Санкт-Петербург (большая база данных по свойствам полупроводников (на английском языке), полнотекстовые электронные версии ведущих отечественных журналов в формате PDF (на русском языке). ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Дорогой С.В. «Расчет параметров полупроводника.»«Определение параметров идеального p-n перехода» Разраб. Аубакирова Д. Нефедова Т.А. Маланин Е.П. . м А НГТУ.432 119.001.ПЗ 1 Листов Лист Лит Пров. Утв. Н.контр. |