Зарядовые явления в структурах металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) в составе IGBT - файл n1.doc

Зарядовые явления в структурах металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) в составе IGBT
скачать (2519 kb.)
Доступные файлы (1):

n1.doc

2519kb.

02.11.2012 21:05

скачать

---

Смотрите также:
• Литовченко В.Г., Горбань А.П. Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник (Документ)
• Першенков В.С., Попов В.Д., Шальнов А.В. Поверхностные радиационные эффекты в элементах интегральных микросхем (Документ)
• Валиев К.А., Пашинцев Ю.И., Петров Г.В. Применение Контакта Металл-Полупроводник в Электронике (Документ)
• Стриха В.И. Контактные явления в полупроводниках (Документ)
• Зюганов А.Н., Свечников С.В. Инжекционно-Контактные Явления в Полупроводниках (Документ)
• Воробьёв Л.Е., Данилов С.Н., Зегря Г.Г. и др. Фотоэлектрические Явления в Полупроводниках и Размерно-Квантованных Структурах (Документ)
• Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии (Документ)
• Международные автоперевозки. Справочник по конвенции МДП (Документ)
• Международные автоперевозки. Тренинговые программы по электронному предварительному декларированию книжки МДП (TIR CARNET) Часть 1 (Документ)
• Реферат - Акустические свойства полупроводников (Реферат)
• Международные автоперевозки. Тренинговые программы по электронному предварительному декларированию книжки МДП (TIR CARNET) Часть 2 (Документ)
• Воробьев Л.Е.и др. Оптические явления в полупроводниковых квантово-размерных структурах (Документ)

n1.doc

1.3.Ёмкость ОПЗ.

Поскольку заряд в ОПЗ Q_SC является функцией поверхностного потенциала ?_S (то есть заряд в ОПЗ зависит от падения потенциала в ОПЗ), то ОПЗ ведёт себя как ёмкость, и поэтому можно ввести величину:

,

(28)

которую назовём дифференциальной поверхностной ёмкостью ОПЗ. Используя общее выражение для Q_SC (26), можно получить:

,

(29)

Данную форму записи можно трансформировать в формулу, где используется объемный электростатический потенциал:

	(30)

Анализ зависимости можно провести, рассматривая поочередно характерные интервалы изменения .

1. Область обогащения ().
   При вариации изменение в этой области связанно с изменением заряда свободных дырок и носит название ёмкость дырок . Зависит от и быстро возрастает с его ростом.

   (31)

2. Область обеднения и слабой инверсии (0 < < 2).
   Как следует из ранее приведённого анализа для , заряд в этой области обусловлен ионизированной примесью (акцепторами).

,

(32)

где W - ширина ОПЗ в режиме обеднения.. Максимальное значение достигает (как следует из анализа) при = 2.

,

(33)

и ему соответствует значение

,

(34)

Из анализа (29) следует, что в этой области слабо () зависит от , несколько уменьшается с ростом и по существу представляет собой ёмкость плоского конденсатора с расстоянием между обкладками W и диэлектрической проницаемостью .

3. Ёмкость плоских зон соответствует ситуации, когда
   Непосредственная подстановка в соотношение для приводит к неопределённости типа 0/0. Для анализа этой неопределённости необходимо провести разложение экспоненты в ряд МакЛорена:
   
   
   

,
.	(35)

Тогда для – ёмкость плоских зон .

Формально ёмкость в точке плоских зон равна ёмкости плоского конденсатора с расстоянием между обкладками равной дебаевской длине экранирования.

4. Область сильной инверсии ( >2).
   Изменение заряда в ОПЗ при вариации связанно с изменением заряда электронов в инверсионном слое и при больших по величине (>>2) будет

,

(36)

где – ёмкость свободных электронов.

Анализ в различных областях показывает, что наиболее резкий рост с ростом наблюдается в областях обогащения и сильной инверсии, то есть тогда, когда ёмкость определяется концентрацией подвижных носителей и относительно слабо меняется при промежуточных значениях .

---