КОНТАКТНІ ЯВИЩА В НАПІВПРОВІДНИКАХ. ЕЛЕКТРИЧНІ ПЕРЕХОДИ

Основні визначення.

Класифікація електричних переходів

Основна маса дискретних напівпровідникових приладів, основних елементів інтегральних схем, оптоелектронних приладів і пристроїв інших типів є суто неоднорідні структури. При контакті двох напівпровідників з різними електрофізичними параметрами або напівпровідників з металами і діелектриками в прикордонних контактних шарах виникають електричні потенційні бар'єри, і концентрації носіїв заряду всередині цих шарів можуть сильно змінюватися в порівнянні з їх значеннями в обсязі. Ці контактні шари називають електричними переходами. Електричні переходи використовуються практично у всіх напівпровідникових приладах. Фізичні процеси в електричних переходах є визначальними в більшості приладів.

Існує помітне число різновидів таких переходів. Переходи між областями напівпровідника з різними видами провідності називаються електронно-дірковий або р-п-переходами . Характеристики цих переходів визначаються розподілом концентрації домішок, шириною забороненої зони, діелектричної проникністю напівпровідника і геометрією контактують областей.

Якщо концентрації домішок в контактують областях однакові, то р -л-перехід називають симетричним. В іншому випадку, тобто. Е. При різних концентраціях легуючих домішок, він називається несиметричним. При цьому якщо рівень легування домішкою однієї області приблизно на порядок або більше перевищує рівень іншого, то область з більшою концентрацією домішкових атомів називають емітером , а з меншою - базою. Область з підвищеною концентрацією домішок позначається як / г * або р + . Електричний перехід може утворитися і при контакті областей напівпровідника з одним типом провідності, але з істотно різною концентрацією легуючої домішки, такі переходи називаються електронно-електронними (л + -л) або доречний-дірковими (р ^ - р).

При контакті напівпровідників з різною шириною забороненої зони утворюються гетеропереходи , а при контакті областей з одного шириною забороненої зони формуються гомопереходи. Поверхня, де концентрації домішок рівні за величиною і яка розділяє області з доречний і електронної провідністю, називається металургійної кордоном (МГ).

В електронних напівпровідникових приладах та інтегральних схемах широко використовуються електричні переходи при контакті напівпровідник - метал, а також переходи між металом і діелектриком, діелектриком і напівпровідником.

З усього різноманіття електричних переходів в електронних приладах найбільше застосування знайшли р -л-переходи і контакт металу з напівпровідником. Далі найбільш детально будуть розглядатися р -л-переходи, які є основою мікроелектроніки і дискретних напівпровідникових приладів, а також контакти металу з напівпровідником, широко застосовуються як для виготовлення напівпровідникових приладів, так і для омических контактів, особливо при виготовленні висновків приладів і різних з'єднань в інтегральних схемах. Інші види переходів будуть описані безпосередньо при вивченні конкретних типів приладів, де такі електричні переходи використовуються.

Різні види р-л-переходів грають важливу роль в сучасній електроніці як самостійні прилади (діоди) і як складові елементи, що визначають роботу інших напівпровідникових приладів.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >