Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A pn átmenet működése: Sztatikus.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A pn átmenet működése: Sztatikus."— Előadás másolata:

1 http://www.eet.bme.hu Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/04-dioda1.ppt

2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 2 A félvezető dióda ► Amit eddig tanultunk róla ► Hogy készül? ► Hogy műküdik?

3 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 3 Diódák – amit eddig tanultunk ► …dióda egy félvezetőgyártó adatlapján:

4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 4 A dióda fontosabb tulajdonságai Egyenirányít! Záró tartomány (reverse) I ~ 10 -12 A/mm 2 (Si, T=300 K) Nyitó tartomány (forward) I ~ exp(U/U T ) A karakterisztika fogalma I = f(U) stacionárius V F  0.7 V

5 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 5 A dióda fontosabb tulajdonságai Szimbólum, mérőirány UI A K p n anód katód U F vagy V F nyitó feszültség (forward voltage) I F nyitó áram (forward current)

6 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 6 A dióda fontosabb tulajdonságai Dinamikus tulajdonságok: kapacitás, véges működési sebesség Másodlagos jelenségek például: "letörés"

7 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 7 A dióda kivitele Kiindulás: Si egykristály szelet Oxidálás, ablaknyitás, n diffúzió, fémezés Darabolás, felforrasztás, tokozás "pn junction"

8 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 8 A dióda kivitele – adalékprofil Adalékprofil: adaléksűrűség a mélység függvényében metallurgiai átmenet

9 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 9 Vizsgálati módszerünk 1. Egydimenziós vizsgálat, “kihasított hasáb” 2. Homogén adalékolás, “abrupt” profil 3. Egyik oldal erősebben adalékolt (legyen ez az n oldal) N d >> N a

10 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 10 Két külön darab: ► Fermi szintek az intrinsic szinthez képest az adalékolásnak megfelelően eltolódnak:

11 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 11 PN átmenet ► A P és az N oldal között potenciál lépcső alakul ki. Ez pont akkora lesz, hogy kiegyenlítődjön a Fermi- szint Mindkét oldal többségi hordozói áramolnak a túloldal felé, amíg a Fermi-szint ki nem egyenlítődik.

12 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 12 Elektrosztatikus viszonyok Kiürített rétegek (tértöltés rétegek): töltés kettősréteg

13 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 13 Érintkezési és diffúziós potenciál A huroktörvény értelmében: U fn fém – n-Si kontakt potenciál U D diffúziós potenciál a p és n oldal között U pf p-Si – fém kontakt potenciál

14 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 14 A diffúziós potenciál számítása n n, p n p p, n p

15 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 15 A diffúziós potenciál számítása „beépített” potenciál „built-in” voltage tömeghatás tv.

16 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 16 A diffúziós potenciál számítása PÉLDA Egy abrupt Si dióda adalék adatai: N d =10 18 /cm 3, N a =10 16 /cm 3. Határozzuk meg a diffúziós potenciál értékét szobahőmérsékleten! Nyilván U D < U g,, általában 70-80 %-a.

17 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 17 Számítások a kiürített rétegre A gyengébben adalékolt oldalon szélesebb a kiürített réteg. A két töltés egyenlő

18 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 18 Számítások a kiürített rétegre

19 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 19 Számítások a kiürített rétegre

20 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2009-09-25 Mikroelektronika - A pn átmenet működése: Sztatikus viszonyok © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 20 Számítások a kiürített rétegre PÉLDA Egy abrupt Si dióda adalék adatai: N d =10 18 /cm 3, N a =10 16 /cm 3. Határozzuk meg a kiürített rétegek szélességét! (  r =11,8, U=0V) És ha U= -100V ?


Letölteni ppt "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A pn átmenet működése: Sztatikus."

Hasonló előadás


Google Hirdetések