Jonctiunea P-N

Modelul analitic pentru o jonctiune PN

Modelul analitic al jonctiunii PN se bazeaza pe urmatoarele ipoteze principale:

existenta in jurul jonctiunii a unei zone de sarcina spatiala, iar ina afara acesteia a unor zone quasineutre

caderea de tensiune pe zonele neutre este neglijabila

in zonele neutre purtatorii minoritari se deplaseaza predominant prin difuzie

la marginile zonei de sarcina spatiala valorile pentru concentratiile de purtatori sunt cele date de conditiile Shockley

Modelul numeric al jonctiunii PN se bazeaza pe rezolvarea numerica a sistemului de ecuatii al semiconductorilor.

Lucrarea de laborator isi propune sa faca o evaluare a corectitudinii ipotezelor ce stau la baza modelului analitic pe baza unui model numeric al jonctiunii PN.

Latimea zonelor de sarcina spatiala este data de urmatoarele formule:

Unde:

Dispozitivul : DISP 1 fisierul d₁(0)dat.

Tens V_START=0 V_INC=0.05 Nr. psf=1 TIP abrupt WA(mm)=2, NA(cm^-3)=10¹⁸, ND(cm^-3)=10¹⁷, WD=2(mm).

REC model recombinare =0

MOBIL model mobilitate =0

OUTPUT P(cm^-3)=P(0).dat R₀(g/cm^-3)=r₀(0).dat E(V/cm)=e(0).dat

OUTPUT PSI(V) =psi(0).dat

Unde : NA -concentratia de impuritati acceptoare

ND -concentratia de impuritati donoare

R₀ -densitatea de sarcina

E -intensitatea cimpului electric

PSI -potentialul electrostatic

Se determina densitatea de curent pentru Ua=0 V fisieruld₁(0).dat in mod asemanator se determina cu fisierul d₁(-12).dat Ua=-12 V

Tabelul 1

N_A=10¹⁸ cm^-3

N_D=10¹⁷cm^-3

n_i=1.45810¹⁰ cm^-3

2.Se analizeaza indeplinirea ipotezelor Sockley la marginile zonelor de sarcina aplicata in cazul unei recombinari nule in functie de tensiunea directaaplicata.

Fisiere:d1(07).dat;d1(08).dat;d1(09).dat;d(10),dat

Tabelul 2

n_p=(x_j-l_p)=n_poexp qV_A/kT n_po*N_A=n_i²

p_n=(x_j+l_n)=p_noexp qV_A/kT p_no*N_D=n_i²

Tabelul 3

jn=qn mm E+q Dn gradn

jp=qp mp E-q Dp gradp

mn=1330 cm²/Vs

mp=495cm²/Vs

Dn=(kT/q)mn

Dp=(kT/q)mp

4.Se analizeaza indeplinirea conditiilor Shockley in functie de timpul de viata al purtatorilor.

Fisiere:     d2(08).dat(Va=0.8V; t=1*10^-6s)

d3(08).dat(Va=0.8V; t=1*10^-7s)

d4(08).dat(Va=0.8V; t=1*10^-8s)

Tabelul 4

W_A=2

W_D=50