И-слой
Cтраница 2
На рис. 6.3.8 приведены структуры изготовленных и исследованных приборов. Первые два выпрямляющих диода - КДМП ( а) и БДШ ( б) изготовлены с использованием р-слоя на и - слое и и-слоя на и - слое соответственно, выращенных эпитаксиально на кремниевых подложках. Прибор в представляет собой транзистор с вертикальной структурой. [16]
Уровни примесных атомов сливаются в зоны, а последние в свою очередь сливаются с соответствующими основными зонами слоев. В результате уровни Ферми, как и в металле, располагаются не в запрещенных зонах р - и п-слоев, а в разрешенных зонах: в валентной зоне р-слоя и в зоне проводимости и-слоя. При этом энергетическая диаграмма симметричного перехода в равновесном состоянии будет примерно такой, как показано на рис. 3 - 9, а. Как видим, нижняя часть зоны проводимости в слое п и верхняя часть валентной зоны в слое р оказались разделенными весьма узким запорным слоем. [17]
Диффузией или сплавлением с одной стороны пластинки создается увеличенное содержание акцепторных ( берущих электроны из ковалент-иых связей между атомами кристаллической решетки и создающих дырочную р-проводи-мость) или донорных ( дающих электроны, не занятые в ковалентных связях, и создающие электронную n - проводимость) примесей при электронном или, соответственно, дырочном характере проводимости исходного материала пластинки. Граница между р-и и-слоями внутри кристалла называется p - n - переходом, в котором возникает объемный заряд, уравновешивающий встречные диффузионные потоки дырок из р-области в n - область и электронов из n - областа в р-область. [18]
Для снижения времени жизни неравновесных носителей заряда в германий вводятся атомы золота. После получения диффузионной структуры кристаллы припаиваются к держателю 4 оловянным припоем с присадкой сурьмы. Со свободной стороны кристалла стравливается и-слой 3 и для получения хорошего омического контакта в обнаженную р-область вплавляются индиевые шарики 1 диаметром около 300 мк. Меза-структура получается глубоким химическим травлением кристалла с омическим контактом в смеси пергид-роли со щелочью. При этом стравливаются все диффузионные слои на незащищенной части поверхности кристалла. [19]
Для изготовления комплементарных биполярных транзисторов наиболее часто применяется эпи-таксиально-диффузионная технология. Для изготовления же р-п-р-транзисторов на общей подложке р-типа путем селективной диффузии формируют карманы с проводимостью и-типа. В этих карманах формируют диффузионный слей р-типа, на который с помощью эпи-таксии осаждается и-слой. Затем путем диффузии в эпитаксиальном слое создают эмиттеры р-типа. Нижний слой р-типа служит коллектором, а эпитаксиальный n - слой между коллектором и эмиттером - базой. Основным недостатком таких транзисторов также является разброс значений коэффициента P. Ширина же базы в значительной мере зависит от толщины эпи-таксиального слоя. Последний недостаток исключается в вертикальных структурах, у которых все три области транзистора ( коллектор, база и эмиттер) формируются путем диффузии. Такая комплементарная структура наиболее сложна в изготовлении, так как требует соблюдения высокой точности концентрации легирующих примесей. [20]
 |
Распределение концентрации плазмы ( а и напряженности поля ( б при переключении диода на дрейфовой стадии накопления. [21] |
Характер процесса восстановления диода при переключении на обратное смещение существенно зависит от того, на какой стадии был прерван процесс накопления плазмы при прямом смещении. Если длительность накопления была достаточна для охлопывания диффузионных слоев, то восстановление протекает довольно медленно. Дырки из плазмы у р - v-перехода выводятся в р-слой, а электроны движутся к и-слою в слабом поле, создаваемом протекающим через плазму практически постоянным обратным током; одновременно идет рекомбинация носителей в плазме. После спада концентрации дырок у р - v-перехода до равновесного значения начинает формироваться ОПЗ, граница к-рой смещается к n - слою со скоростью движения электронов в слабом поле; ток в цепи падает, а напряжение на диоде нарастает. Затем ОПЗ занимает весь базовый слой, избыточные носители полностью удаляются из базы, и процесс переключения заканчивается; длительность такого процесса лежит обычно в микросекундном диапазоне. Характер процесса радикально меняется, если переключение производится на дрейфовой стадии накопления, В этом случае тонкий слой плазмы Р2 истощается очень быстро и у п-слоя формируется фронт концентрац. [22]
Интегральные солнечные модули могут производиться следующим образом. Например, в модуле / / типа ( рис. 5.2.5, б) первыми на стеклянную подложку осаждается ряд разделенных прямоугольных прозрачных контактов. Далее на прозрачные контакты через соответствующую металлическую маску реально осаждаются р -, / - и и-слои; затем на слои a - Si через соответствующую маску наносятся алюминиевые контакты. Алюминиевый контакт первого элемента находится в соединении с прозрачным контактом второго элемента по всей боковой границе, таким образом эти два элемента соединены последовательно. [24]
Дырки же n - слоя независимо от энергии беспрепятственно всплывают в р-слой и образуют поток справа налево. Этот поток уравновешивается встречным потоком достаточно энергичных дырок р-слоя, способных преодолеть барьер. Зонная схема свободно скатываются в и-слой. Этот движения носителей в поток уравновешивается потоком н а и б о - переходе. [25]
 |
Транзисторный элемент. i а многоэмиттерный. б многоколлекторный.| Транзисторный элемент с диодом Шотки. а схематичное изображение. б эквивалентное представление. [26] |
Важное место в производстве И С занимает вопрос повышения их быстродействия. Одним из путей улучшения частотных и временных свойств И С является применение транзисторных элементов в сочетании с диодами Шотки. На рис. 4.39 а схематично показано устройство транзисторного элемента с диодом Шотки, а на рис. 4.39 б - его эквивалентное представление. Диод Шотки образован алюминиевой полоской и и-слоем коллектора, при этом контакт полоски с р-слоем базы выполняется невыпрямляющим. [27]
При использовании базового слоя в качестве резистора его изолируют от подложки, охватив этот слой вместе с эпитак-сиальной пленкой со всех сторон и-областью. Сопротивление такого резистора частично определяется поверхностным сопротивлением эпи-таксиального слоя. Второй способ основан на использовании скрытого коллекторного слоя в качестве самоизолированного резистора, контактами которого служат изолирующие и-слои. Такой способ пригоден для создания резисторов только с малым сопротивлением. Наконец, третий способ позволяет формировать пинч-резистор, используя высо-коомный слой, зажатый между эмиттером и скрытым коллектором. [28]
Тепловой ток - один из основных физических параметров транзисторной структуры, так как вольт-амперная характеристика электронно - дырочного перехода определяется этим параметром. Тепловой ток электронно-дырочного перехода состоит из диффузионной и генерационной составляющих. Диффузионная составляющая теплового тока обусловлена диффузией неосновных носителей из р-слоя в n - слой и, наоборот, из и-слоя в р-слой. [29]
В работе [48, 53] были изготовлены два типа солнечных элементов со структурой ОЯО / и-г - р / Нерж. В элементах одного типа в качестве слоя со стороны окна использовался кристаллический н-слой кремния, а в элементах другого типа - нормальный ( аморфный) - слой. Их характеристики были измерены при освещении АМ-1 ( 100 мВт / см2) от источника, моделирующего солнечный свет. Значения напряжения холостого хода Voc и коэффициента заполнения КЗ были одинаковыми для элементов обоих типов, а ток короткого замыкания Js & увеличился на 13 % в элементах с кристаллическим и-слоем. [30]
Страницы: 1 2 3