Эпитаксиальное наращивание
Выпрямительные свойства
Если к слоям полупроводника приложено внешнее напряжение так, что создаваемое им электрическое поле направлено противоположно существующему в переходе полю, то динамическое равновесие нарушается, и диффузионный ток преобладает над дрейфовым током, быстро нарастая с повышением напряжения. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называетсяпрямым смещением (на область p-типа подан положительный потенциал относительно области n-типа).
Если внешнее напряжение приложить так, чтобы созданное им поле было одного направления с полем в переходе, то это приведёт лишь к увеличению толщины слоёв пространственного заряда. Диффузионный ток уменьшится настолько, что преобладающим станет малый дрейфовый ток. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называется обратным смещением, а протекающий при этом через переход суммарный ток, который определяется в основном тепловой или фотонной генерацией пар электрон-дырка, называется обратным током.
Мкость p-n перехода
Ёмкость p-n перехода — это ёмкости объемных зарядов накопленных в полупроводниках на p-n-переходе и за его пределами и зависящие от полярности и значения внешнего напряжения приложенного к переходу. Различают два вида ёмкостей p-n перехода: барьерная и диффузионная ёмкости[3].
Барьерная ёмкость
Барьерная ёмкость- это ёмкость зависящая от величины потенциального барьера p-n перехода, равная ёмкости плоского конденсатора в котором за слой диэлектрика служит запирающий слой, а обкладками служат p и n области перехода. Соответственно барьерная ёмкость изменяет свою величину при изменении площади запирающего слоя.Возникает при подаче обратного напряжения(обратном смещении).
Диффузионная ёмкость
Диффузионная емкость обусловлена накоплением в области неосновных для неё носителей(электронов в p области и дырок в n области) при подаче прямого напряжения(прямом смещении). Диффузионная емкость увеличивается при росте прямого напряжения.
Методы формирования p-n перехода
Вплавление примесей
При вплавлении , монокристалл нагревают до температуры плавления примеси, после чего часть кристалла растворяется в расплаве примеси. При охлаждении происходит рекристализация монокристалла с материалом примеси.Такой переход называется сплавным переходом.
Диффузия примесей
Основная статья: фотолитография
В основе технологии получения диффузного перехода лежит метод фотолитографии. Для создания диффузного перехода на поверхность кристалла наносится фоторезистор(фоточувствительное вещество) которое полимеризуется засвечиванием. Неполимеризованные области смываются,производится травление пленкидиоксида кремния и в образовавшиеся окна производят диффузию примеси в пластину кремния. Такой переход называется планарным переходом
Эпитаксиальное наращивание
Сущность эпитаксиального наращивания состоит в разложении некоторых химических соединений с примесью легирующих веществ на кристалле. При разложении эти вещества образуют поверхностный слой,структура которого становится продолжением структуры исходного проводника. Такой переход называется эпитаксиальным переходом[3].
13лаба
1)В чем заключается явление дифракции?
Дифракцией называется совокупность явлений ,наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями (вблизи границ непрозрачных тел ,сквозь малые отверстия)
2)Пояснить сущность принципа Гюйгенса-Френеля
Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.
3)Записать и пояснить условия максимумов и минимумов при дифракции на одной щели.
Дифракция Фраунгофера (или дифракция плоских световых волн, или дифракция в параллельных лучах) наблюдается в том случае, когда источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, вызвавшего дифракцию.
Число зон Френеля укладывающихся на ширине щели, зависит от угла φ.
Условие минимума при дифракции Френеля:
Если число зон Френеля четное
или
то в т. Р наблюдается дифракционный минимум.
Условие максимума:
Если число зон Френеля нечетное
то наблюдается дифракционный максимум.
4)Записать и пояснить условия главных максимумов и минимумов при дифракции на решётке.
Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа N одинаковых по ширине и параллельных друг другу щелей, разделенных непрозрачными промежутками, также одинаковыми по ширине
b -ширина щели;
а - ширина непрозрачного участка;
d = a + b -период или постоянная решетки.
В направлениях, в которых наблюдается минимум для одной щели, будут минимумы и в случае N щелей, т.е. условие главных минимумов дифракционной решетки будет аналогично условию минимумов для щели:
(2)