Гетероперехід. Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу

Август 9, 2022

Главная
Разное
Гетероперехід. Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу

Содержание

2. Гетероперехід Гетероперехід – перехід утворений між двома різними напівпровідниками. Якщо напівпровідники мають однаковий тип провідності –
3. Рівноважні діаграми енергетичних зон до (а) і після (б) утворення різкого p-n гетеропереходу.
4. Ширина збідненого шару в кожному напівпровіднику і бар’єрна ємність знаходиться з рішення рівняння Пуасона для різкого
5. ВАХ гетеропереходів Дифузійна модель Андерсона Струм термоелектронної емісії. Обернений струм не має насичення, а при великих
6. Діаграма енергетичних зон різкого p-n гетеропереходу при прямому зміщенні (пунктирні лінії); неперервні лінії відповідають нульовому зміщенню.
7. Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу Переніс заряду здійснюється в основному електронами, при розрахунку ВАХ враховуються накоплення
8. Емісійно-рекомбінаційна модель p-n гетеропереходу Допускається, що на границі розділу знаходиться тонкий шар дефектної кристалічної гратки з
9. Тунельна модель різкого p-n гетеропереходу Потенціальний барєр у виді пічка в широкозонному напівпровіднику n типу електрони
10. Тунельно-рекомбінаційна модель різкого p-n гетеропереходу Допускається, що відбувається тунелювання електронів із зони провідності широкозонного напівпровідника на
11. Різкі ізотипні гетеропереходи В ізотипних гетеропереходах типу n-n і p-p вклад неосновних носіїв заряду в електричний
12. «Пічок» і «провал» обумовлені вибраними параметрами напівпровідників, які контактують: χ1>χ2 і Eg1 На відміну від анізотропних
13. Прилади на гетеропереходах Варізонна структура. а- зміна складу вздовж структури; б- рівноважна зонна діаграма; в- зонна
15. Скачать презентацию

Слайд 2

Гетероперехід
Гетероперехід – перехід утворений між двома різними напівпровідниками.
Якщо напівпровідники мають

однаковий тип провідності – ізотипний гетероперехід.
Якщо напівпровідники мають різний тип провідності – анізотипний гетероперехід.
Ідеальний різкий гетероперехід без пасток на границі розділу (Андерсон).

Зонні діаграми двох ізольованих напівпровідників при умові електронейтральності (а) і ідеального анізотипного p-n - гетероперходу при тепловій рівновазі (б).

Слайд 3

Рівноважні діаграми енергетичних зон до (а) і після (б) утворення різкого

p-n гетеропереходу.

Слайд 4

Ширина збідненого шару в кожному напівпровіднику і бар’єрна ємність знаходиться з

рішення рівняння Пуасона для різкого переходу з кожної сторони границі розділу.
Одна з граничних умов – неперервність електричної індукції на границі розділу

Повний контактний потенціал

Відношення напруг на кожному напівпровіднику

Слайд 5

ВАХ гетеропереходів Дифузійна модель Андерсона
Струм термоелектронної емісії.
Обернений струм не має насичення, а

при великих значеннях V лінійно зростає з напругою.

В прямому напрямі залежність J від qV/kT можна апроксимувати експоненційною функцією

Зонні діаграми ідеального ізотопного n-n - гетеропереходу (а), а також ідеальних p-n (б) і p-p – гетеропереходів (в).

Слайд 6

Діаграма енергетичних зон різкого p-n гетеропереходу при прямому зміщенні (пунктирні лінії);

неперервні лінії відповідають нульовому зміщенню.

Слайд 7

Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу
Переніс заряду здійснюється в основному електронами, при

розрахунку ВАХ враховуються накоплення неосновних носіїв заряду на краях збідненої області і вплив потенціального барєру (у виді “пічка” на n- стороні гетеропереходу ) на проходження струму.

Якщо Is<

Якщо Is>>Id, то повний струм співпадає зі струмом розрахованим в діод ній емісійній моделі Шоткі.

Слайд 8

Емісійно-рекомбінаційна модель p-n гетеропереходу
Допускається, що на границі розділу знаходиться тонкий шар

дефектної кристалічної гратки з великою швидкістю рекомбінації, а носії заряду досягають границі розділу за допомогою термічної емісії через відповідні бар’єри.

Схема емісійно-рекомбінаційної моделі p-n гетеропереходу.

Слайд 9

Тунельна модель різкого p-n гетеропереходу
Потенціальний барєр у виді пічка в широкозонному

напівпровіднику n типу електрони можуть подолати або термічною емісією через бар’єр, або тунелюванням крізь нього.

Якщо тунелювання через барєр є домінуючим механізмом протікання струму, то загальний вираз ВАХ при прямому зміщенні має вид

Слайд 10

Тунельно-рекомбінаційна модель різкого p-n гетеропереходу
Допускається, що відбувається тунелювання електронів із зони

провідності широкозонного напівпровідника на незайняті локальні центри в забороненій зоні вузькозонного матеріалу p- типу з наступною рекомбінацією з діркою. Можливі і ступінчаті тунельно-рекомбінаційні процеси.

Діаграма енергетичних зон різкого p-n гетеропереходу при прямому (а) і оберненому (б) зміщенні, яка ілюструє тунелювання електронів.

Слайд 11

Різкі ізотипні гетеропереходи
В ізотипних гетеропереходах типу n-n і p-p вклад неосновних

носіїв заряду в електричний струм знехтувано малий. Ізотипні гетеропереходи відносяться до пристроїв з основними носіями заряду.

Рівноважна діаграма енергетичних зон різкого n-n гетеропереходу.

Слайд 12

«Пічок» і «провал» обумовлені вибраними параметрами напівпровідників, які контактують: χ1>χ2 і

Eg1

На відміну від анізотропних гетеропереходів, збіднений шар утворюється лише з боку широкозонного напівпровідника, а з боку вузькозонного напівпровідника збагачений шар, товщина якого менша шару збіднення. В зв’язку з цим прикладена напруга падає в основному на широкозонному напівпровіднику

Ємність перехідної області

Для різких n-n переходів Андерсон отримав наступний вид ВАХ:

υ- коефіцієнт пропускання електронів через поверхню розділу; mn*-ефективна маса електронів в широкозонному напівпровіднику.

Ізотипний гетероперехід вважається зміщеним в прямому напрямку, якщо прикладена напруга зменшує контактну різницю потенціалів.

Слайд 13

Прилади на гетеропереходах
Варізонна структура. а- зміна складу вздовж структури; б-

рівноважна зонна діаграма; в- зонна діаграма при прямому зміщенні.

Зонні діаграми для надградок з шарами GaAs і Al0.3Ga0.7As, що чергуються і для почергово легованої надградки.

Температурна залежність рухливості в GaAs і в почергово легованій надградці.

Гетероперехід. Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу

Содержание

ГетероперехідГетероперехід – перехід утворений між двома різними напівпровідниками. Якщо напівпровідники мають

Рівноважні діаграми енергетичних зон до (а) і після (б) утворення різкого

Ширина збідненого шару в кожному напівпровіднику і бар’єрна ємність знаходиться з

ВАХ гетеропереходів Дифузійна модель АндерсонаСтрум термоелектронної емісії.Обернений струм не має насичення, а

Діаграма енергетичних зон різкого p-n гетеропереходу при прямому зміщенні (пунктирні лінії);

Емісійна модель різкого p-n гетеропереходу Переніс заряду здійснюється в основному електронами, при

Емісійно-рекомбінаційна модель p-n гетеропереходу Допускається, що на границі розділу знаходиться тонкий шар

Тунельна модель різкого p-n гетеропереходу Потенціальний барєр у виді пічка в широкозонному

Тунельно-рекомбінаційна модель різкого p-n гетеропереходу Допускається, що відбувається тунелювання електронів із зони

Різкі ізотипні гетеропереходи В ізотипних гетеропереходах типу n-n і p-p вклад неосновних