The 34 reference contexts in paper N. Poklonski A., A. Kovalev I., N. Gorbachuk I., S. Shpakovski V., Н. Поклонский А., А. Ковалев И., Н. Горбачук И., С. Шпаковский В. (2018) “РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРЕМНИЕВОГО ДИОДА, СОДЕРЖАЩЕГО В СИММЕТРИЧНОМ p–n-ПЕРЕХОДЕ δ-СЛОЙ ТОЧЕЧНЫХ ТРЕХЗАРЯДНЫХ ДЕФЕКТОВ // CALCULATION OF STATIC PARAMETERS OF SILICON DIODE CONTAINING δ-LAYER OF TRIPLE-CHARGED POINT DEFECTS IN SYMMETRIC p–n-JUNCTION” / spz:neicon:pimi:y:2018:i:2:p:130-141

  1. Start
    6937
    Prefix
    9506-2018-9-2-130-141 131 Введение Свойства полупроводников, содержащих дефекты кристаллической структуры, существенно зависят от типа дефектов, их концентрации и пространственного распределения. Научный и практический интерес представляет изучение полупроводниковых материалов и приборов с узким слоем атомов примесей и/или собственных точечных дефектов кристаллической решетки
    Exact
    [1–3]
    Suffix
    . Это объясняется тем, что такие структуры являются малоизученными (с теоретической точки зрения) и порой приводят к явным разногласиям в трактовке результатов экспериментов. Так, в работе [4] утверждается, что формирование слоя дефектов вблизи плоского p–n-перехода имплантацией протонов в кремниевый диод повышает эффективность преобразования солнечного излучения таким диодом до 35 %.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    7133
    Prefix
    Научный и практический интерес представляет изучение полупроводниковых материалов и приборов с узким слоем атомов примесей и/или собственных точечных дефектов кристаллической решетки [1–3]. Это объясняется тем, что такие структуры являются малоизученными (с теоретической точки зрения) и порой приводят к явным разногласиям в трактовке результатов экспериментов. Так, в работе
    Exact
    [4]
    Suffix
    утверждается, что формирование слоя дефектов вблизи плоского p–n-перехода имплантацией протонов в кремниевый диод повышает эффективность преобразования солнечного излучения таким диодом до 35 %.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    7364
    Prefix
    Так, в работе [4] утверждается, что формирование слоя дефектов вблизи плоского p–n-перехода имплантацией протонов в кремниевый диод повышает эффективность преобразования солнечного излучения таким диодом до 35 %. Однако в работе
    Exact
    [5]
    Suffix
    опровергают данное заявление и утверждают, что эффективность такого диода не увеличивается. Напротив – напряжение холостого хода уменьшается на 20 % из-за увеличения темпа рекомбинации генерируемых светом электронов и дырок через уровни энергии дефектов в области p–n-перехода.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    7942
    Prefix
    Как правило, создание полупроводниковых приборных структур и экспериментальное определение их параметров – длительный процесс, который не всегда позволяет достичь результатов в пределах желаемого. Поэтому для исследования таких структур используют математическое моделирование
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    . Цель работы – рассчитать статические электрические параметры кремниевого диода, содержащего в двойном электрическом слое δ-слой точечных трехзарядных двухуровневых (без учета возбужденных состояний) дефектов кристаллической матрицы.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    9581
    Prefix
    E2(v) > E1(v) > 0 relative to the top of vband of silicon; xa + xd > 0 is the width of the double electrical layer of p–n-junction Полагаем, что все водородоподобные акцепторы |ap) и доноры |dn) с концентрациями Na(x) и Nd(x) неподвижны и полностью ионизованы, т. е. находятся в зарядовых состояниях (−1) и (+1) соответственно, а их распределение по координате x вдоль диода определяется так
    Exact
    [8]
    Suffix
    : Na(x) = N xl a 1+)exp(/ , Nd(x) = N xl d 1+−)exp(/ , (1) где l – параметр профиля легирования, Nd и Na – максимальные концентрации доноров и акцепторов в пределе l → 0. Пусть t-дефекты неподвижны и имеют нормальное (гауссово) распределение вдоль диода с максимумом в точке металлургического перехода (x = 0; см. рисунок 1): Nt(x) = Nt(0) exp[−(x/Δ)2], (2) где Nt(x) = Nt,−1(x) + Nt,0(x)
    (check this in PDF content)

  6. Start
    10409
    Prefix
    Ясно, что подобные t-дефекты кремниевой матрицы должны быть термически устойчивы до температур немного больше 500 К для обеспечения стабильных параметров диодов в рабочем диапазоне температур (см., например,
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    ). Зарядовые состояния неподвижных t-дефектов в δ-слое становятся условно подвижными за счет обмена электронами между t-дефектами, 132 а также за счет захвата электронов из зоны про  водимости (c-зоны) и дырок из валентной зоны (v-зоны) и теплового выброса их обратно [11].
    (check this in PDF content)

  7. Start
    10866
    Prefix
    Зарядовые состояния неподвижных t-дефектов в δ-слое становятся условно подвижными за счет обмена электронами между t-дефектами, 132 а также за счет захвата электронов из зоны про  водимости (c-зоны) и дырок из валентной зоны (v-зоны) и теплового выброса их обратно
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Вероятность нахождения t-дефектов в трех зарядовых состояниях (−1, 0, +1) определяется соответствующими функциями [12]: fx EEx kT t F B , ()() (())exp (()) −=+ +     +   φ | | < + − | + | − < φγ12φ vv     12  + γ γ 2φ 1 12 1 2 exp EE()(())()()Ex kT vvv++          − F B , −− 
    (check this in PDF content)

  8. Start
    10992
    Prefix
    состояния неподвижных t-дефектов в δ-слое становятся условно подвижными за счет обмена электронами между t-дефектами, 132 а также за счет захвата электронов из зоны про  водимости (c-зоны) и дырок из валентной зоны (v-зоны) и теплового выброса их обратно [11]. Вероятность нахождения t-дефектов в трех зарядовых состояниях (−1, 0, +1) определяется соответствующими функциями
    Exact
    [12]
    Suffix
    : fx EEx kT t F B , ()() (())exp (()) −=+ +     +   φ | | < + − | + | − < φγ12φ vv     12  + γ γ 2φ 1 12 1 2 exp EE()(())()()Ex kT vvv++          − F B , −−  Рисунок 2 – Зонная диаграмма (зависимость одноэлектронной энергии En от координаты x) p–t–n-диода в равновесии: Ec(x), Ev(x) –
    (check this in PDF content)

  9. Start
    13800
    Prefix
    Введем обозначения: Nt,−1(x,φ(x)) ≡ Nt,−1(x); Nt,0(x,φ(x)) ≡ Nt,0(x); Nt,+1(x,φ(x)) ≡ Nt,+1(x). Тогда с учетом (1) и (2) формулы для концентраций t-дефектов в зарядовых состояниях (−1, 0, +1) принимают вид
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    : Nt,−1(x) = Nt(x) ft,−1(φ(x)); Nt,0(x) = Nt(x) ft,0(φ(x)); Nt,+1(x) = Nt(x) ft,+1(φ(x)). (4) Энергетическая зонная диаграмма диода, содержащего δ-слой t-дефектов, показана на рисунке 2. Уровни энергии t-дефектов E1(v) > 0, E2(v) > 0 и уровень Ферми (электрохимический потенциал для электронов) EF(v) < 0 отсчитываются от потолка v-зоны Ev(x).
    (check this in PDF content)

  10. Start
    14266
    Prefix
    Уровни энергии t-дефектов E1(v) > 0, E2(v) > 0 и уровень Ферми (электрохимический потенциал для электронов) EF(v) < 0 отсчитываются от потолка v-зоны Ev(x). Положение уровня Ферми EF(v)(x) = −[Eg + EF(c)(x)] вдоль p–t–n-диода определяется выражением (см., например,
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    ): EF(v)(x) ≡ EF(v)(φ(x)) = EF(v)(−L/2) − eφ(x), (5) где EF(v)(−L/2) < 0 – уровень Ферми на левой границе диода в p-области; e – элементарный электрический заряд. 133 где n(x) = nсexp[−(Eg + EF(v)(x))/kBT] – концензуются константы: μnmax = 1414 см2/В·с, μnmin = 68,5 см2/В·с, μpmax = 470,5 см2/В·с, μpmin = 44,9 см2/В·с, Ngn = 9,2·1016 см−3, Ngp = 2,2·1017 см−3, βn = 0,26, δn =
    (check this in PDF content)

  11. Start
    15167
    Prefix
    Вначале по формуле (10) вычисляются дрейфовые подвижности электронов и дырок, затем по (9) – их коэффициенты диффузии. Напряженность электрического поля в диоде Напряженность стационарного электрического поля в диоде E(x) определяется из уравнения Пуассона (см., например,
    Exact
    [11–13]
    Suffix
    ): dEx dx xe pxNxNxx ()() ==[()()(,()),++−+ ρ εεεε φ rr dt 00 1 трация электронов в зоне проводимости; nc = = 2[2πmnkBT/(2πћ)2]3/2; p(x) = pvexp(EF(v)(x)/kBT) – концентрация дырок в валентной зоне; pv = = 2[2πmpkBT/(2πћ)2]3/2; mn, mp – эффективные массы плотности состояний для электронов c-зоны и дырок v-зоны, ћ = h/2π – постоянная Планка.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    15291
    Prefix
    Напряженность электрического поля в диоде Напряженность стационарного электрического поля в диоде E(x) определяется из уравнения Пуассона (см., например, [11–13]): dEx dx xe pxNxNxx ()() ==[()()(,()),++−+ ρ εεεε φ rr dt 00 1 трация электронов в зоне проводимости; nc = = 2
    Exact
    [2πmnkBT/(2πћ)2]
    Suffix
    3/2; p(x) = pvexp(EF(v)(x)/kBT) – концентрация дырок в валентной зоне; pv = = 2[2πmpkBT/(2πћ)2]3/2; mn, mp – эффективные массы плотности состояний для электронов c-зоны и дырок v-зоны, ћ = h/2π – постоянная Планка.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    15381
    Prefix
    Напряженность электрического поля в диоде Напряженность стационарного электрического поля в диоде E(x) определяется из уравнения Пуассона (см., например, [11–13]): dEx dx xe pxNxNxx ()() ==[()()(,()),++−+ ρ εεεε φ rr dt 00 1 трация электронов в зоне проводимости; nc = = 2[2πmnkBT/(2πћ)2]3/2; p(x) = pvexp(EF(v)(x)/kBT) – концентрация дырок в валентной зоне; pv = = 2
    Exact
    [2πmpkBT/(2πћ)2]
    Suffix
    3/2; mn, mp – эффективные массы плотности состояний для электронов c-зоны и дырок v-зоны, ћ = h/2π – постоянная Планка. В соотношениях (7) учтено, что концентрации дырок и электронов на границах диода (на p+ и n+ омических контактах) определяются концентрациями водородоподобных примесей и t-дефек тов.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    15842
    Prefix
    В соотношениях (7) учтено, что концентрации дырок и электронов на границах диода (на p+ и n+ омических контактах) определяются концентрациями водородоподобных примесей и t-дефек тов. Дрейфово-диффузионная модель миграции электронов и дырок в диоде Плотности электронного Jn(x) и дырочного Jp(x) токов имеют вид (см., например,
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    ): JxenxExeD dnx dx nnn()()() () =+μ, − n(x) − Na(x) − Nt,−1(x,φ(x))], (11) JxepxExeD dpx dx ppp()()() () =−μ, (8) где ρ(x) – распределение объемной плотности электрического заряда вдоль диода; εr = 11,5 – относительная диэлектрическая проницаемость кремния; ε0 = 8,85 пФ/м – электрическая постоянная; Na(x) и Nd(x) определяются по (1); концентрации t-дефектов в зарядовых
    (check this in PDF content)

  15. Start
    16865
    Prefix
    Связь между коэффициентом диффузии Dn(p) и дрейфовой подвижностью μn(p) в условиях термодинамического равновесия для невырожденного газа электронов c-зоны (n) и дырок v-зоны (p) дается соотношением Нернста–Эйнштейна
    Exact
    [14]
    Suffix
    : DkT e np () μ() =B. (9) В работе [15] предложена аппроксимация, np позволяющая вычислять подвижность основных носителей заряда в кристаллических полупроводниковых материалах в широком диапазоне температур T и концентраций водородоподобных доноров Nd (или акцепторов Na), в виде: μn(p)(Nd(a),T) = = μ β maxδ ()() Генерационно-рекомбинационные процессы в области p–n-перехода При
    (check this in PDF content)

  16. Start
    16897
    Prefix
    Связь между коэффициентом диффузии Dn(p) и дрейфовой подвижностью μn(p) в условиях термодинамического равновесия для невырожденного газа электронов c-зоны (n) и дырок v-зоны (p) дается соотношением Нернста–Эйнштейна [14]: DkT e np () μ() =B. (9) В работе
    Exact
    [15]
    Suffix
    предложена аппроксимация, np позволяющая вычислять подвижность основных носителей заряда в кристаллических полупроводниковых материалах в широком диапазоне температур T и концентраций водородоподобных доноров Nd (или акцепторов Na), в виде: μn(p)(Nd(a),T) = = μ β maxδ ()() Генерационно-рекомбинационные процессы в области p–n-перехода При возбуждении стационарного тока в p–
    (check this in PDF content)

  17. Start
    18809
    Prefix
    = Jp = 0) и внешнего электрического напряжения (U = 0), ni = pi = = [ncpvexp(−Eg/kBT)]1/2 – концентрации электронов ni и дырок pi в собственном полупроводнике; Nt,−1(x), Nt,0(x), Nt,+1(x) по (2) и (3) зависят не только от x, но и от φ(x). В стационарном состоянии (как в отсутствие, так и при возбуждении тока в p–t–n-диоде) зарядовые состояния t-дефектов удовлетворяют уравнениям баланса
    Exact
    [11, 17]
    Suffix
    : dNx dt t,()−1 = R n(t,0) − Gn(t,−1) + (+1), а также при захвате дырок и выбросе электронов t-дефектами в зарядовом состоянии (−1). В стационарном случае для описания генерационно-рекомбинационных процессов в p–n-переходе, содержащем δ-слой t-дефектов, запишем уравнения непрерывности [11, 13, 16]: dJx dx neGRnn () =−[(,)(,)−++tt01 + Gn(t,−1) − Rn(t,0) + Gnp − Rnp], dJx dx eGR p
    (check this in PDF content)

  18. Start
    19108
    Prefix
    возбуждении тока в p–t–n-диоде) зарядовые состояния t-дефектов удовлетворяют уравнениям баланса [11, 17]: dNx dt t,()−1 = R n(t,0) − Gn(t,−1) + (+1), а также при захвате дырок и выбросе электронов t-дефектами в зарядовом состоянии (−1). В стационарном случае для описания генерационно-рекомбинационных процессов в p–n-переходе, содержащем δ-слой t-дефектов, запишем уравнения непрерывности
    Exact
    [11, 13, 16]
    Suffix
    : dJx dx neGRnn () =−[(,)(,)−++tt01 + Gn(t,−1) − Rn(t,0) + Gnp − Rnp], dJx dx eGR p pp () =+[(,)(,)−+tt10 + Gp(t,0) − Rp(t,−1) + Gnp − Rnp], (13) + Gp(t,0) − Rp(t,−1) + Gtt − Rtt = 0, где Gn(t,Z) – скорость (темп) теплового выброса t-дефектами (в зарядовом состоянии Z) электронов в c-зону, Gp(t,Z) – скорость теплового выброса t-дефектами (в зарядовом состоянии Z)
    (check this in PDF content)

  19. Start
    20746
    Prefix
    с t-дефекта в зарядовом состоянии (−1) на соседний t-дефект в зарядовом состоянии (+1); βt и αt – коэффициенты взаимной тепловой ионизации и нейтрализации двух t-дефектов; см. также обозначения к системе уравнений (13). Так как Nt,−1(x) + + Nt,0(x) + Nt,+1(x) = Nt(x) не зависит от времени, то dNt(x)/dt = 0. Вкладом локальной прыжковой миграции электронов между t-дефектами
    Exact
    [8]
    Suffix
    в полную плотность тока J = Jn(x) + Jp(x) пренебрегаем. Для переходов электронов из v-зоны в c-зону и обратно коэффициент αnp определяется согласно [13, 16] по формуле αnp = (2τini)−1, где τi – время жизни электронов в c-зоне и дырок в v-зоне, ограниченное их межзонной рекомбинацией.
    (check this in PDF content)

  20. Start
    20898
    Prefix
    Вкладом локальной прыжковой миграции электронов между t-дефектами [8] в полную плотность тока J = Jn(x) + Jp(x) пренебрегаем. Для переходов электронов из v-зоны в c-зону и обратно коэффициент αnp определяется согласно
    Exact
    [13, 16]
    Suffix
    по формуле αnp = (2τini)−1, где τi – время жизни электронов в c-зоне и дырок в v-зоне, ограниченное их межзонной рекомбинацией. Коэффициенты захвата электронов c-зоны и дырок v-зоны на t-дефекты рассчитываются согласно [18]: αt,n = vnSn, αt,p = vpSp, где Sn(p) – сечение захвата электронов (дырок); vn(p) = = (8kBT/πmnc(pc))1/2 – средняя тепловая скорость в невырожденном газе элек
    (check this in PDF content)

  21. Start
    21131
    Prefix
    Для переходов электронов из v-зоны в c-зону и обратно коэффициент αnp определяется согласно [13, 16] по формуле αnp = (2τini)−1, где τi – время жизни электронов в c-зоне и дырок в v-зоне, ограниченное их межзонной рекомбинацией. Коэффициенты захвата электронов c-зоны и дырок v-зоны на t-дефекты рассчитываются согласно
    Exact
    [18]
    Suffix
    : αt,n = vnSn, αt,p = vpSp, где Sn(p) – сечение захвата электронов (дырок); vn(p) = = (8kBT/πmnc(pc))1/2 – средняя тепловая скорость в невырожденном газе электронов (дырок) [12], mnc = 0,259m0 и mpc = 0,397m0 – эффективные массы электропроводности для электронов и дырок.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    21316
    Prefix
    Коэффициенты захвата электронов c-зоны и дырок v-зоны на t-дефекты рассчитываются согласно [18]: αt,n = vnSn, αt,p = vpSp, где Sn(p) – сечение захвата электронов (дырок); vn(p) = = (8kBT/πmnc(pc))1/2 – средняя тепловая скорость в невырожденном газе электронов (дырок)
    Exact
    [12]
    Suffix
    , mnc = 0,259m0 и mpc = 0,397m0 – эффективные массы электропроводности для электронов и дырок.       ;  Rn(t,+1) = αt,nn(x)Nt,+1(x); GNxNxnx Nx Nx nnn(,)()()() () () ,,,, , , tttttt t −==      −− − 1110 1 βα   eq ; Rn(t,0) = αt,nn(x)Nt,0(x); GNxNxpx Nx (,)()()() () ,,(),, , ttttt t t +==      ++ + 111 0 1 βα   eq ; ppNxp , Rp(t,0) = αt,pp(x)Nt,0(x); GNx
    (check this in PDF content)

  23. Start
    22359
    Prefix
    αt,pp(x)Nt,−1(x); Gnp = βnp = αnp[n(x)p(x)]eq = αnpni2; Rnp = αnpn(x)p(x); αnp – коэффициент межзонной рекомбинации; βnp – скорость (темп) межзонной генерации; αt,n и αt,p – коэффициенты захвата t-дефектом электрона из c-зоны и дырки из v-зоны; βt,n и βt,p – коэффициенты теплового выброса электрона в c-зону и дырки в v-зону из t-дефекта. Индексом 135 Следуя работам
    Exact
    [8, 19]
    Suffix
    , коэффициент захвата Стационарная плотность полного тока J есть сумма плотностей электронного Jn(x) и дырочного Jp(x) токов; J не зависит от x. В медленно изменяющемся во времени внешнем электрическом поле, по сравнению с темпом обмена t-дефектов электронами и дырками с зонами разрешенных значений энергии, отношение дифференциальной емкости диода Cd к площади S плоского p–n-перехода опреде
    (check this in PDF content)

  24. Start
    22779
    Prefix
    В медленно изменяющемся во времени внешнем электрическом поле, по сравнению с темпом обмена t-дефектов электронами и дырками с зонами разрешенных значений энергии, отношение дифференциальной емкости диода Cd к площади S плоского p–n-перехода определяется так
    Exact
    [13, 21, 22]
    Suffix
    : C SS dQ dU d=1, (17) αt одного электрона с t-дефекта в зарядовом состоянии (−1) на ближайший к нему по расстоянию t-дефект в зарядовом состоянии (+1) можно записать в виде: αt = νlt/Nt(x), где νlt ≈ 10 ТГц – характерная частота фононов кристаллической матрицы.
    (check this in PDF content)

  25. Start
    23349
    Prefix
    Cвязь между коэффициентами тепловой ионизации βt и захвата αt записывается в виде: βt/αt = (1/γ1γ2)exp[(E1(v) − E2(v))/kBT], где γ1 ≈ γ2 – факторы вырождения двух уровней энергии (E2(v) > E1(v) > 0) t-дефектов (далее γ1 = γ2 = 1). Система дифференциальных уравнений В дрейфово-диффузионном приближении (см., например,
    Exact
    [11, 13, 20]
    Suffix
    ) стационарные процессы миграции электронов и дырок в p–n-переходе, где сформирован δ-слой t-дефектов, описываются системой дифференциальных уравнений (см. уравнения (8), (12), (13)): dnx dx nx eEx kT Jx eD n n () () ()() =−+ B , где нескомпенсированный электрический заряд Q(U) вычисляется интегрированием абсолютной величины плотности объемного заряда ρ(x,U) по координате x так: QUdx S
    (check this in PDF content)

  26. Start
    24687
    Prefix
    В качестве легирующих водородоподобных атомов примесей были выбраны бор (акцепторы) и фосфор (доноры) с концентрациями на границах диода: Na(−L/2) = Nd(L/2) = 7·1015 см−3 (т. е. симметричный p–t–n-диод). Вероятные средние значения уровней энергии t-дефектов в запрещенной зоне (энергетической щели) кремния оценены по работе
    Exact
    [23]
    Suffix
    так: E1(v) = 210 мэВ, E2(v) = 780 мэВ. Следуя [24, 25] принималось, что время жизни электронов и дырок в кристаллическом кремнии (ограниченное их межзонной рекомбинацией при концентрациях атомов бора Na и фосфора Nd меньше 1016 см−3) τi = 100 мкс.
    (check this in PDF content)

  27. Start
    24723
    Prefix
    В качестве легирующих водородоподобных атомов примесей были выбраны бор (акцепторы) и фосфор (доноры) с концентрациями на границах диода: Na(−L/2) = Nd(L/2) = 7·1015 см−3 (т. е. симметричный p–t–n-диод). Вероятные средние значения уровней энергии t-дефектов в запрещенной зоне (энергетической щели) кремния оценены по работе [23] так: E1(v) = 210 мэВ, E2(v) = 780 мэВ. Следуя
    Exact
    [24, 25]
    Suffix
    принималось, что время жизни электронов и дырок в кристаллическом кремнии (ограниченное их межзонной рекомбинацией при концентрациях атомов бора Na и фосфора Nd меньше 1016 см−3) τi = 100 мкс. При расчетах использовались вероятные значения сечений захвата, соответствующие дефектам типа дивакансии [26–30]: Sn = 10−15 см−2 [при захвате электронов с-зоны на t-дефекты в зарядовых состоя- ни
    (check this in PDF content)

  28. Start
    25026
    Prefix
    Следуя [24, 25] принималось, что время жизни электронов и дырок в кристаллическом кремнии (ограниченное их межзонной рекомбинацией при концентрациях атомов бора Na и фосфора Nd меньше 1016 см−3) τi = 100 мкс. При расчетах использовались вероятные значения сечений захвата, соответствующие дефектам типа дивакансии
    Exact
    [26–30]
    Suffix
    : Sn = 10−15 см−2 [при захвате электронов с-зоны на t-дефекты в зарядовых состоя- ниях (0) и (+1)] и Sp = 10−14 см−2 [при захвате дырок v-зоны на t-дефекты в зарядовых состоя- ниях (−1) и (0)]. dx dx φ() = −E(x), dx dEx ()xe() == ρ εεεεrr00 [p(x) + Nd(x) + Nt,+1(x) − dx − n(x) − Na(x) − Nt,−1(x)], dJx n() = −e[G p(t,+1) − Rp(t,0) + dx + Gn(t,−1) − Rn(t,0) + Gnp − Rnp − G
    (check this in PDF content)

  29. Start
    27643
    Prefix
    Расчет показывает, что в пределе l → 0 зависимость барьерной емкости Cd от обратного напряжения смещения (U < 0) согласуется с классической формулой для p–n-диода с резким плоским p–n-переходом
    Exact
    [21, 22]
    Suffix
    : C S eNN UNN drad Далее все расчеты электрических параметров p–t–n-диода, а также p–n-диода выполнены для температуры T = 300 К. На рисунке 3 представлены вольт-фарадные характеристики кремниевого диода без t- де фектов (кривая 1) и содержащего δ-слой t-дефектов [Nt(0) = 1016 см−3] в области p–n-перехода (кривая 2).
    (check this in PDF content)

  30. Start
    29099
    Prefix
    , вольт-фарадная характеристика Cd(U) диода с t-дефектами отличается немонотонной зависимостью дифференциальной емкости Cd от напряжения смещения (при обратном смещении возникает аномальная область с участком увеличения емкости). Это можно объяснить перераспределением зарядовых состояний t-дефектов по координате x в двойном электрическом слое при обратном смещении диода (см. рисунок 4)
    Exact
    [31, 32]
    Suffix
    . Емкость p–t–n-диода увеличивается до тех пор, пока не произойдет полная перезарядка t-дефектов. После этого емкость начинает уменьшаться при увеличении обратного смещения (U < 0), как и в диоде без t-дефектов (см. формулу (18)).
    (check this in PDF content)

  31. Start
    29397
    Prefix
    Емкость p–t–n-диода увеличивается до тех пор, пока не произойдет полная перезарядка t-дефектов. После этого емкость начинает уменьшаться при увеличении обратного смещения (U < 0), как и в диоде без t-дефектов (см. формулу (18)). Вольтфарадная характеристика такого типа наблюдалась
    Exact
    [3]
    Suffix
    в кремниевом диоде, в котором путем ионной имплантации ксенона был сформирован слой компенсирующих дефектов с максимальной концентрацией вблизи p–n-перехода. Низкочастотная дифференциальная емкость Cd кремниевого p–n-диода (без t-дефектов) получена в результате решения стационарной системы дифференциальных уравнений (15), которая в дрейфово-диффузионном приближении описывает процессы мигра
    (check this in PDF content)

  32. Start
    30361
    Prefix
    При расчете в 137 На рисунке 5 представлены рассчитанные вольт-амперные характеристики (ВАХ) кремниевого диода без t-дефектов (кривая 1) и диода со слоем t-дефектов в области p–n-перехода (кривая 2). Отметим, что рассчитанная ВАХ диода без t-дефектов (кривая 1) хорошо согласуется с ВАХ реальных симметричных кремниевых диодов
    Exact
    [25]
    Suffix
    . Для диода со слоем t-дефектов в области p–nперехода (кривая 2) модель, построенная выше, предсказывает существенное отличие ВАХ. Так, из графика видно, что при обратном смещении, ток через диод, содержащий δ-слой t-дефектов, значительно больше обратного тока через диод без t-дефектов.
    (check this in PDF content)

  33. Start
    30859
    Prefix
    (Максимальная напряженность электрического поля E внутри кремниевого p–t–n- диода была на порядок меньше порогового значения (≈100 кВ/см) для электрического пробоя p–n-диода при комнатной температуре
    Exact
    [33, 34]
    Suffix
    .) Прямая ветвь ВАХ диода со слоем t-дефектов в области p–n-перехода (кривая 2) также отличается от ВАХ диода без t-дефектов (кривая 1) и напоминает ВАХ обращенного p+–n+-диода [35]. Точнее, построенная модель предсказывает, что при увеличении прямого напряжения смещения от 0 до 0,2 В ток через диод, содержащий δ-слой t-дефектов в области p–n-перехода, суперлинейно увеличивается, после чего
    (check this in PDF content)

  34. Start
    31044
    Prefix
    (Максимальная напряженность электрического поля E внутри кремниевого p–t–n- диода была на порядок меньше порогового значения (≈100 кВ/см) для электрического пробоя p–n-диода при комнатной температуре [33, 34].) Прямая ветвь ВАХ диода со слоем t-дефектов в области p–n-перехода (кривая 2) также отличается от ВАХ диода без t-дефектов (кривая 1) и напоминает ВАХ обращенного p+–n+-диода
    Exact
    [35]
    Suffix
    . Точнее, построенная модель предсказывает, что при увеличении прямого напряжения смещения от 0 до 0,2 В ток через диод, содержащий δ-слой t-дефектов в области p–n-перехода, суперлинейно увеличивается, после чего в диапазоне напряжений от 0,2 до 0,45 В происходит его стабилизация.
    (check this in PDF content)