Главная страница
Навигация по странице:


  • Физические параметры полупроводника

  • Температура начала собственной проводимости

  • Собственная концентрация носителей заряда в полупроводнике

  • Зависимость подвижности электронов от температуры в GaP

  • Зависимость подвижности электронов от температуры в GaP (база данных IOFFE )

  • Зависимости подвижности электронов от концентрации доноров в GaP при Т=300 К

  • Зависимость подвижности электронов в GaP от концентрации доноров при Т=300К (база данных IOFFE )

  • Зависимость подвижности дырок от температуры в GaP

  • Зависимость подвижности дырок от температуры в Si (база данных IOFFE )

  • Зависимость подвижности дырок в GaP от концентрации акцепторов при Т=300К

  • Зависимость подвижности дырок в GaP

  • Зависимость контактной разности потенциалов от температуры в GaP

  • Зависимость ширины ОПЗ от температуры в GaP ( U =0 B )

  • Зависимость ширины ОПЗ от напряжения в GaP ( T =300 K )

  • Зависимость интегральной барьерной емкости от напряжения и темературы в GaP

  • Интегральная барьерная емкость

  • Зависимость максимальной напряженности электрического поля в ОПЗ от температуры ( U =0В)

  • Основное уравнение Шокли (зависимость тока через p - n переход от напряжения)

    		•

    РГЗ ФОЭ 2 курс. I. Необходимые для расчета физические константы 5 ii. Расчет параметров полупроводника GaP 7


    Скачать 5.88 Mb.
    НазваниеI. Необходимые для расчета физические константы 5 ii. Расчет параметров полупроводника GaP 7
    АнкорРГЗ ФОЭ 2 курс
    Дата25.11.2022
    Размер5.88 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаrgz_po_2m_labam_foe-4.docx
    ТипДокументы
    #811817

    Оглавление


    I.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


    1. 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:


    1. Расчет параметров полупроводника GaP



    Собственная 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):


    1. 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):







    1. Зонная диаграмма идеального p-n перехода в состоянии термодинамического равновесия (Т=300К) для GaP:





    Параметр полупроводника (Т0=300К, U0=0B)
    Расчетные значения
    Литературные данные

    Ширина запрещенной зоны






    Эффективная масса электрона в зоне проводимости






    Эффективная масса дырки в валентной зоне







    Эффективная плотность состояний в зоне проводимости







    Эффективная плотность состояний в валентной зоне








    Собственная концентрации носителей заряда






    Потенциальный барьер






    Ширина области пространственного заряда







    Границы области пространственного заряда







    Максимальная напряженность эл. поля




    1·106 V/cm

    Интегральная барьерная емкость






    Ток насыщения





    1. Вывод:

    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:
    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:

    1. Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника. -М.: Высшая школа,1991.

    2. Шур М. Физика полупроводниковых приборов. В 2 кн.; Пер. с англ - М.: Мир,1992.

    3. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. -М.: Наука, 1990.-688 с.: илл.

    4. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. -М.: Радио и связь,1990.-264 с.: илл.

    5. Баранский П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов/ Справочник; -Киев: Наукова думка, 1975, 704 с.

    6. 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.

    написать администратору сайта