Solid state electronic device, Lecture notes of Fundamentals of Semiconductor Fabrication

Download Solid state electronic device and more Lecture notes Fundamentals of Semiconductor Fabrication in PDF only on Docsity!

Solid-state electronic devices

Tiếp giáp p – n

Tiếp giáp kim loại –

bán dẫn

Tiếp giáp pn

Giản đồ năng lượng

𝑬𝑭 không đổi ở trạng thái cân bằng

Vị trí của 𝑬𝒄 − 𝑬𝒗 xác định theo 𝑬𝑭

Vùng nghèo điện tích là vùng trong tiếp giáp pn mà 𝒏 ≈ 𝟎; 𝒑 ≈ 𝟎

Phương trình Poisson

 εs ~ 12 𝜀 0

 𝜌 𝐶/𝑐𝑚^3

 s Ε ( x   x A )   s Ε ( ) x A  . x A.

2

2 s

d V d

dx dx





   

Ε

Vùng nghèo điện tích (1)





a (^) ( ) a ( (^) P )

s s

d qN qN x x x

dx  

    

Ε Ε

   qNa

  qNd

( ) d ( (^) N ) s

qN x x x

Ε  

Vùng nghèo điện tích (3)



 𝑉 = 0 𝑥 = 𝑥𝑃



 𝑉 = 𝜙𝑏𝑖 𝑥 = 𝑥𝑁

2 ( ) ( ) 2

a P s

qN V x x x

 

2

2

( ) ( ) 2

( ) 2

d N s

d bi N s

qN V x D x x

qN x x

  

  

Vùng nghèo điện tích (4)

 𝑥 = 0



 𝑁+𝑃 𝑁𝑑 ≫ 𝑁𝑎

 𝑃+𝑁 𝑁𝑎 ≫ 𝑁𝑑



 

 

 

     a d

s bi P N dep q N N

x x W

x (^) p 

a N p d

N x x N



Phân cực ngược (1)

qN

potentialbarrier qN

V Wdep s bi r s

 

 

2  ( | |) 2 

N Nd Na lighter dopant density

1 1 1 1   

Phân cực ngược (2)

dep

s dep

W

C A

2

2 2 2 2

(^1) dep 2( (^) bi r )

dep s S

W (^) V

C A qN A



 

   𝐶𝑑𝑒𝑝

Đánh thủng tiếp giáp pn (1)

1/

0

2 P (^ bi r ) s

qN  V 

    (^)     

Ε Ε

2

2

s crit VB (^) bi qN

  

Ε

Đánh thủng tiếp giáp pn (2)



 𝑁 𝑉𝐵

Phân cực thuận (1)

Phân cực thuận (2)

𝐸𝐹𝑛 𝑥𝑃

• • 𝑛 𝑥𝑃 𝑛𝑃
  • 𝑉 = 0 ,6𝑉

Phía nào có nhiều hạt thiểu số hơn ???