Расчет необходимых электрофизических характеристик полупроводниковой структуры

4) Барьерную емкость контакта металл-полупроводник при обратном напряжении смещения находим по формуле (24):

5) Туннельный пробой возникает, когда напряженность электрического поля в обедненном слое возрастает настолько (), что появляется туннельный эффект - переход электронов сквозь потенциальный барьер без изменения энергии. Туннэльный эффект наблюдается в узких переходах (порядка ), то есть в переходах с довольно высокой концентрацией примеси (более ) [2]. В данном случае вероятность туннелирования очень высокая, так как переход очень узкий и высокая концентрация примеси .

Энергетическая диаграмма контакта металл-полупроводник представлена на рисунке 6, где , а d - ширина барьера.

Рисунок 8 - Энергетическая диаграмма контакта металл-полупроводник

Задание №6

Структура металл-диэлектрик-полупроводник.

Исходные данные:

Тип затвора n+;

Толщина окисла ;

Температура ;

Концентрации примесей .

) В МДП-транзисторе с кремниевым затвором рассчитать и построить зависимость порогового напряжения как функции концентрации доноров Naв подложке из кремния p-типа проводимости. Диэлектрик - SiO2. Считать МДП-структуру идеальной.

) Основываясь на данных расчета, построить энергетическую диаграмму МДП-структуры в режиме сильной инверсии при Nai, см-3.

) Рассчитать величину дифференциальной емкости МДП-структуры в данном транзисторе в режимах сильной инверсии и обогащения.

Решение:

) Рассчитать зависимость порогового напряжения как функции концентрации доноров Na можно по формуле (32). Для этого сначала найдем напряжение плоских зон по формуле (29):

Зависимость порогового напряжения как функции концентрации доноров Ndпокажем с помощью таблицы 3 и графика (рисунок 9).

Рисунок 9 - Зависимость порогового напряжения от концентрации доноров

Таблица 3 - Зависимость порогового напряжения от концентрации доноров

Еще статьи по технике и технологиям

Расходомер на основе электромагнитного датчика расхода
В последние годы в микроэлектронике бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров, которые предназначены для "интеллектуализации" оборудования различного назначения. ОЭВМ предста ...

Типовая микропроцессорная система охраны и сигнализации
Системы охраны и сигнализации на основе микропроцессорного управления в настоящее время являются наиболее распространенным типом охранных устройств автомобилей. Причиной этому служит большая гибкость управления и лёгкая адаптация к внешним ...