Cтраница 3
Так, например, для компенсации поверхностного заряда плотностью Ю11 электронов на квадратный сантиметр в полупроводнике с концентрацией носителей заряда Ю15 / см3, толщина слоя объемного заряда должна быть около Ю 4 см. Эта величина сравнима с размерами некоторых элементов переходов транзисторов и диодов. Уместно отметить, что в металлах толщины слоев объемных зарядов, обусловленных аналогичными явлениями на поверхности, измеряются в тысячи раз меньшими величинами. [31]
Значения концентраций собственных носителей и время жизни дырок подставляются в (13.18) при максимально допустимой температуре перехода. Толщина слоя объемного заряда р-п перехода рассчитывается по (13.5) при напряжении, равном повторяющемуся импульсному обратному напряжению. К расчетному значению Won прибавляется при этом примерно 30 - 40 мкм для учета области объемного заряда в диффузионном р-слое. Если расчетное значение Won при напряжении, равном повторяющемуся импульсному обратному напряжению, больше выбранной толщины га-базы Wn, то в (13.18) подставляется значение Wn, увеличенное на 30 - 40 мкм. [32]
Обратный ток кремниевых переходов, будучи преимущественно генерационным, в отличие от обратного тока идеального перехода не насыщается с ростом обратного напряжения. Так как толщина слоя объемного заряда перехода растет с ростом обратного напряжения, возрастает и генерационный ток обратносмещенного кремниевого перехода. [33]
Работа полевых транзисторов с управляющим р-п-переходом основана на модуляции проводимости канала за счет изменения толщины слоя объемного заряда под действием напряжения, смещающего p - n - переход затвор-канал в обратном направлении. Поскольку зависимость толщины слоя объемного заряда от напряжения смещения для диода Шоттки совпадает с аналогичной зависимостью для резкого p - n - перехода, принцип действия полевого транзистора с барьером Шоттки не отличается от принципа действия полевого транзистора с управляющим p - n - переходом. Применение металлического затвора вместо p - n - перехода позволяет значительно уменьшить размеры структуры транзистора. [34]
Таким образом, как толщина, так и заряд физического запорного слоя пропорциональны корню квадратному из приложенного к нему напряжения V. Поэтому, если толщина слоя объемного заряда I значительно меньше средней длины свободного пробега, ток не будет зависеть от толщины слоя, и к анализу выпрямления на таком контакте можно с успехом применить диодную теорию. [35]
Понятия резкого и плавного р-п переходов являются относительными. В низкоомных полупроводниках толщина слоя объемного заряда перехода, рассчитанная по формуле (2.12), менее 1 мкм. [36]
Оно изменяет как толщину слоя объемного заряда dK, так и толщину базы. Кроме того, в зависимости от напряжения коллектора меняется величина а. При больших значениях напряжения сказывается также уменьшение сопротивления коллектора за счет лавинного умножения. Все эти факторы приводят к тому, что зависимость сопротивления коллектора от напряжения получается достаточно сложной. [37]
Штриховкой выделена область объемного заряда электронно-дырочного перехода при смещении его в обратном направлении. Видно, что на боковой поверхности структуры толщина слоя объемного заряда р-п перехода несколько меньше его толщины в объеме структуры. Обусловлено это тем, что на поверхности структуры, как уже было отмечено в § 1.6, всегда адсорбируются положительные ионы различных металлов и образуется так называемый поверхностный заряд. Этот заряд, будучи положительным, приводит к сужению области объемного заряда перехода, как если бы п-база в приповерхностном слое была легирована донорами сильнее, чем в объеме. [38]
Полевой транзистор с управляющим р-п переходом представляет собой полупроводниковый прибор, в котором управляющая область - затвор - образует р-п переход с областью канала. Работа такого транзистора основана на модуляции проводимости канала за счет изменения толщины слоя объемного заряда, обедненного подвижными носителями. Модуляция проводимости канала происходит под действием напряжения, смещающего переход затвор - канал в обратном направлении. Транзисторы с управляющим р-п переходом изготавливаются из германия, кремния, арсенида галлия и могут иметь канал с р - или - проводимостью. [39]
![]() |
Распределение электронного и дырочного токов в полупроводнике с р-п переходом при прямом смещении. [40] |
Потенциальный барьер на переходе при прямом смещении, как было отмечено выше, уменьшается и становится равным ффк - UF. Если в (1.11) вместо рк подставить значение q, то легко убедиться, что толщина слоя объемного заряда перехода уменьшается с ростом прямого напряжения. Барьерная же емкость перехода согласно (1.12) будет при этом расти. [41]
![]() |
Вольтамперные характеристики плоскостного и точечного диодов. [42] |
В предыдущей главе мы упоминали о том, что свойства р-п перехода в местах его выхода на поверхность сильно зависят от состояния поверхности. Повышенная влажность, кислородная атмосфера и запыленность могут значительно изменить время жизни, скорость рекомбинации и толщину слоя объемного заряда р-п перехода у поверхности, а это приводит к изменению параметров полупроводниковых приборов. [43]
Легко видеть, что толщина слоя объемного заряда увеличивается с ростом обратного напряжения. Барьерная же емкость обратносмещенного перехода, как это следует из (1.12), уменьшается с ростом обратного напряжения из-за увеличения толщины слоя объемного заряда. [44]
Область объемного заряда у поверхности кристалла с заполненными поверхностными уровнями может играть важную роль в процессе выпрямления. Она имеет существенное значение и в случае поликристаллических материалов, у которых каждый кристалл полупроводника га-типа может быть окружен слоем объемного заряда. У небольших кристаллов толщина слоя объемного заряда может оказаться довольно большой по сравнению с размерами кристалла. [45]