Министерство образования Российской Федерации ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: "Расчет параметров ступенчатого p-n перехода" Дисциплина: "Физические основы микроэлектроники" Выполнил студент группы 3-4 Сенаторов Д.Г. Руководитель: Оценка: Орел. 2000 ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА: "ФИЗИКА" ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ Студент: Сенаторов Д.Г. группа 3-4 Тема: "Расчет параметров ступенчатого p-n перехода" Задание: Рассчитать контактную разность потенциалов ?k в p-n-переходе. Исходные данные для расчета приведены в таблице №1. Таблица 1. Исходные данные. Наименование параметра Единицы измерения. Условное обозначение Значение в единицах системы СИ Абсолютная величина результирующей примеси в эмиттере м-3 NЭ 1,51025 Абсолютная величина результирующей примеси в базе м-3 NБ 1,81022 Диэлектрическая постоянная воздуха Ф/м ?0 8,8510-12 Заряд электрона Кл e 1,610-19 Относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника Ф/м ? 16 Постоянная Больцмана Дж/К k 1,3810-23 Равновесная концентрация дырок в n-области м-3 pn0 1010 Равновесная концентрация дырок в p-области м-3 np0 1,1109 Собственная концентрация носителей заряда м-3 ni 51014 Температура окружающей среды K T 290 ОГЛАВЛЕНИЕ. ВВЕДЕНИЕ 4. ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6. 1.1 Понятие о p-n переходе 6. 1.2 Структура p-n перехода 10. 1.3 Методы создания p-n переходов 15. 1.3.1 Точечные переходы 15. 1.3.2 Сплавные переходы 16. 1.3.3 Диффузионные переходы 17. 1.3.4 Эпитаксиальные переходы 18. 1.4 Энергетическая диаграмма p-n перехода в равновесном состоянии 20. 1.5 Токи через p-n переход в равновесном состоянии 23. 1.6 Методика расчета параметров p-n перехода 26. 1.7 Расчет параметров ступенчатого p-n перехода 29. ЧАСТЬ II. Расчет контактной разности потенциалов ?k в p-n-переходе 31. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32. ПРИЛОЖЕНИЕ 33. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 35. ВВЕДЕНИЕ. Полупроводники могут находиться в контакте с металлами и некоторыми другими материалами. Наибольший интерес представляет контакт полупроводника с полупроводником. Этот интерес вызван следующими двумя обстоятельствами. В случае контакта метал-полупроводник выпрямляющими свойствами контакта можно управлять с помощью только одной из половин контакта, а именно, со стороны полупроводника. Это видно хотя бы из того факта, что весь запирающий (или антизапирающий1) слой лежит в полупроводниковой области и его толщину, а значит, и ток можно регулировать концентрацией носителей n0, т.е. выбором типа кристалла, легированием полупроводника, температурой, освещением и т.д. Второе обстоятельство заключается в том, что практически поверхности металла и полупроводника никогда не образуют идеального контакта друг с другом. Всегда между ними находятся адсорбированные атомы или ионы посторонних веществ. Адсорбированные слои экранируют внутреннюю часть полупроводника так, что фактически они определяют свойства выпрямляющих контактов или, во всяком случае, существенно влияют на них. В случае контакта полупроводник-полупроводник, оба недостатка отсутствуют т.к. в большинстве случаев контакт осуществляют в пределах одного монокристалла, в котором половина легирована донорной примесью, другая половина - акцепторной. Существуют и другие технологические методы создания электронно-дырочного перехода, которые будут рассмотрены в данной курсовой работе. ............