Файл: 000810.pdf

Скачать файл (2,98Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 129

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

I K = −αF I E 0 (eU ЕБ UT −1)+ I K 0 (eU ЕБ UT −1).

В схемі 1

I K = −αF IE 0

U ЕБ UT

−1)+ I K 0 (e

U ЕБ UT

−1)

UЕБ UT

−1),

IK 0 1 − 2αR

αF

де використана рівність αF I E 0

= αR I K 0 .

В схемі 2 напруга UКБ= 0, тому

I = IE 0 (eU ЕБ UT −1)= IK 0 αR

(eU ЕБ UT −1).

Всхемі 3 напругаUЕБ = 0, UКБ= U, тому I = I K = I KБ (eU ЕБ UT −1).

Оскільки αR <αF <1, то струм в схемі 1 при одній і тій же напрузі U

буде найбільшим, однак, якщо

αF ≈1,

то в схемі

струм

буде

практично таким же.

А.5.2.7 β2 =

μnC0 =

700 5,9 10−8 =10,325 мкА/ В2 ;

β1 =

μnC0

= 3 700 5,9 10−8

=123,9 мкА/ В2 ;

c(VT 2

насичений)

−U

пор2

=11,62 мкА;

c(VT1

насичений)

−U

пор1

)2 = 0,5 123,9(5 −0,7) =1,145 мкА.

Оскільки транзистор VT1, за міркуванням, працює в насиченому ре-

жимі під час розрядки, то t роз

2,5 10−13

= 0,218 нс.

1,145 10

−3

Транзистор VT2 насичений під час зарядки, що визначається граничними точками Uвих = 0, UКБ = 5 В, тому

t роз =	Q	H	=		2,5 10	−13	= 21,51нс.
	Ic			11,62 10−6

А.5.2.8 Якщо до затвора приладу прикласти напругу UЗ > 0, то в шарах товщиною х1і х2 виникають електричні поля, напруженості яких зв'язані між собою законом Гаусса :

ε0ε1E1 =ε0ε2 E2 +Q ,

де Q – заряд накопичений у плаваючому затворі. Крім того UЗ=Е1 х1+Е2 х2.

Тому Е1	=		U З	+	Q	;
		x1	+ x2 (ε1 / ε2 )		ε0ε1 +ε0ε2 (x1 / x2 )

207


	−7				10					Q
J =γ E1 =10									+			=
J =γ E1 =10								4	+		100	=
				−8			−8	4			100
		100	10		+100	10				4ε0 +10ε0
		100	10		+100	10		10		4ε0 +10ε0	1000
								10			1000

=0,2 −2,26 105 Q .

а) якщо накопичений заряд не знижує суттєво напруженість поля Е, тобто у випадку, коли 0, 2 >> 2, 26 105 Q ,

Q = ∫t

γE1dt′ = 0,2 0,25 10−6

= 5 10−8 Кл;

U пор

5 10

−8

= 0,565 B;

10 8,85 10−14

(1000 10−8 )

б) якщо t → ∞,

J →0 , то

≈

0,2

≈ 8,84 10−7 Кл;

2,26 105

8,84 10−7

U пор

= 9,98 B.

10 8,85 10−14 10−5

А.5.2.9 а) максимальна концентрація

Nmax

1013

= 7,98 1017 см−3 ;

(2π)1/ 2

(2π)1/ 2 500 10−8

N( хл)

б)

exp

−

;

(2π)

1/ 2

2(Dt)

exp

−

;

2,75 10−12 2,16 104 1/ 2

2(Dt )1/ 2

−2

exp −

= 4,33 10

;

1/ 2

(Dt )

= 3,14 ;

=1,772 ;

1/ 2

(Dt )

2(Dt )

х=2·1,772·(2,75·10-12·2,16·104)1/2=8,64 мкм.

N( х=0)

= 2,31 1016 см−3 .

(2π)1/ 2

208

А.5.2.10

а) С0 = εх0εок = 2,27 10−8 Ф/ см2 ;

ок

В = еε0εн Na = 0,0646 B;

3(10)

1/ 2

U S1

=U3(10)

− B 1

−1

= 8,93 B;

2ε0ε

1/ 2

xd1

= 7,62 мкм;

еNa

U S1

1/ 2

3(20)

U S 2

=U3(20)

− B

−1 =18,46 B;

хd2=10,95 мкм;

б) уявимо, що 1016 електронів вводиться у другий електрод, при цьому

QSS

= ne

1018 1,6 10−19

= 8 10−8 Кл/ см2 ;

2 10−6

U 2′ =U32

−U ПЗ −

QSS

= 20 −8 10−8 (2,27 10−8 ) =16,48 B;

U ′

=U ′

′

1/ 2

− B 1+

−1

=15,08 B.

S 2

Можна бачити, що U S' 2 >U S . Тому 1016 електронів залишаються в околі другого електрода.

		2ε0εн	1/ 2
xd1		2ε0εн		= 9,9 мкм.

	=	еNa	U S 2
		еNa

А.5.3 Задачі

А.5.3.1 Здійснюється дифузія крізь епітаксійний шар товщиною 10мкм, в результаті якої повинна забезпечуватися концентрація донорів 1016см-3. Концентрація дифундованої речовини на поверхні складає 5·1019см-3 і підтримується постійною в ході процесу. Визначити тривалість операції при температурі в печі 1200°С, якщо коефіцієнт дифузії = 3·10-12 см2/с.

Вказівка: з таблиць функції erfc відомо, що при = 2·10-4 значення

10−3 =

2(Dt)1/ 2 2,65.

209

А.5.3.2 Кремнієва підкладка легована атомами бору з концентрацією =1,5·107 cм-3. На поверхню підкладки нанесений миш'як p концентрацією

=1,5·102 cм-3. Процес здійснюється тривалістю 20 хвилин при температурі 1200◦С, коефіцієнт дифузії = 2,46·10-13 см2/с. Визначити глибину переходухпер.

Вказівка: при Nd =104 , використовуючи функцію erfc, маємо рівність

= 2,73.

А.5.3.3 На кремнієвій підкладці р-типу створений епітаксійний шар п- типу товщиною 10мкм з концентрацією 1016см-3. Для ізоляції п-шару проводять дифузію бору при температурі 1200°С. Коефіцієнт дифузії =

= 2,5·10-12 см2/с; концентрація бору на поверхні постійна і складає 1020 см-3. а) яка повинна бути тривалість даного процесу? При відповіді використайте те, що рівняння erfc(z) = 10-4 має корінь z ≈ 2,75. б) на яку глибину продифундуються атоми сурми, що утворюють прихований домішковий шар, в дану епітаксійну плівку за визначений в п. а) час? Коефіцієнт дифузії =2·10-13 см2/с; незмінна концентрація домішки на межі системи підкладка-

епітаксійний шар дорівнює 1020см-3.

А.5.3.4 Епітаксійний шар товщиною 10мкм рівномірно легований донорною домішкою з концентрацією 5·1015см-3. Щоб ізолювати цей шар, проводять дифузію атомів бору, які нанесені на поверхню з концентрацією 1019см-3. Процес триває 10 годин, під час якого концентрація домішки на поверхні підтримується постійною. Визначити температуру, яку необхідно створити в печі.

Вказівка: відомо, якщо Nd = 5 10−4 , то коефіцієнт дифузії

=1,138 10-12 см2/с одержимо при 1000/Т = 0,7.

А.5.3.5 Базова область біполярного транзистора сформована двоетапною дифузією бору, яка забезпечує гаусівський профіль розподілу домішок. Відомо, шо на поверхні концентрація домішки 8·1017см-3, глибина емітерного переходу 1,3мкм, глибина колекторного переходу 2 мкм, концентрація домішки в епітаксійному колекторному шарі 1015см-3. Знайти вираз, який описує розподіл концентрації легуючої домішки в базі.

А.5.3.6 Знайти час, який необхідний для нанесення оксидного шару товщиною 450нм при температурі 1050°С. На поверхню пластини з кремнію р-типу питомим опором 10 Ом·м. Процес оксидування вологий і характеризується параметрами А = 0,31 мкм; В = 0,47мкм2/год.

А.5.3.7 Поверхня кремнієвої пластини вкрита оксидним шаром товщиною 100нм. Визначити час, який необхідний для створення додаткового шару оксиду в атмосфері сухого оксигену при температурі 1200°С. Остаточна товщина шару хок = 0,18 мкм достатня для маскування дифузії

210

Смотрите также файлы

Дискретные стрессоры.docx

Практическое задание. Возрастная психология. Боронихина Юлия Петровна.docx

Семинар по написанию выпускного аттестационного проекта (онлайнформат) второй семинар 1819 июля 2023 Предварительная защита проектов.docx

Доклад по плану Содержание Введение 3 Климатические особенности степей 4 Растительный состав по ярусам растительности степей 5.doc

Бекітемін Жартас жббмкмм.docx

Файл: 000810.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно