目錄半導(dǎo)體器件物理與工藝英文版 半導(dǎo)體器件物理與工藝答案 半導(dǎo)體器件物理施敏pdf 半導(dǎo)體器件物理施敏答案 半導(dǎo)體器件與工藝第三版答案
肖特基勢(shì)壘是指具有整流特性的金屬-半導(dǎo)體接觸,就如同二極管具有整流特性。是金屬-半導(dǎo)體邊界上形成的具有整流作用的區(qū)域。
肖特基勢(shì)壘指具有大的勢(shì)壘高度(也就是ΦBn 或者 ΦBp >> kT),以及摻雜濃度比導(dǎo)帶或價(jià)帶上態(tài)密度低的金屬-半導(dǎo)體接觸(施敏, 半導(dǎo)體器件物理與工藝, 第二版, 7.1.2)。
肖特基勢(shì)壘是指具有整流特性的金屬-半導(dǎo)體接觸,就如同二極管具有整流特性。是金屬-半導(dǎo)體邊界上形成的具有整流作用的區(qū)域。
金屬與n型半導(dǎo)體形成的肖特基勢(shì)壘如圖1所示。金屬—半導(dǎo)體作為一個(gè)整體在熱平衡時(shí)有同樣費(fèi)米能級(jí)。肖特基勢(shì)壘相較于PN界面最大的區(qū)別在于具有較低的界面電壓,以及在金屬端桐拆具有相當(dāng)薄的(幾乎不存在)空乏區(qū)寬度。由半導(dǎo)體到金屬,電子需要克服勢(shì)壘;而由金屬向半導(dǎo)體,電子受勢(shì)壘阻擋。在加正向偏置時(shí)半導(dǎo)體一側(cè)的勢(shì)壘下降;相反,在加反向偏置時(shí),半導(dǎo)體一側(cè)勢(shì)壘增高。使得金屬-半導(dǎo)體接觸具有整流作用(但不是一切金屬—半導(dǎo)體接觸均如此)。如果對(duì)于N型半導(dǎo)體,金屬的功函數(shù)大于半導(dǎo)體的功函數(shù),對(duì)于P型半導(dǎo)體,金屬的功函數(shù)小于半導(dǎo)體的功函數(shù),以及半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度不小于10^19/立方厘米數(shù)量級(jí)時(shí)會(huì)出現(xiàn)歐姆接觸,它會(huì)因雜質(zhì)濃度高而發(fā)生隧道效應(yīng),以致勢(shì)壘不起整流作用。并非所有的金屬-半導(dǎo)體接面都是具有整流特性的,不具有整流特性的金屬-半導(dǎo)體接面則稱為歐姆接觸。整流屬性決定于金屬的功函、固有半導(dǎo)體的能隙,以及半導(dǎo)體的摻雜類型及濃度。在設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器鍵輪備件時(shí)需要對(duì)肖特基效應(yīng)相當(dāng)熟悉,以確保不會(huì)在需要?dú)W姆接觸的地方意外地產(chǎn)生肖特基勢(shì)壘。當(dāng)半導(dǎo)體均勻摻雜時(shí)肖特基勢(shì)壘的空間電荷層寬度和單邊突變P-N結(jié)的耗盡層寬度相一致。
優(yōu)點(diǎn)
由于肖特基勢(shì)壘具有較低的界面電壓,可被應(yīng)用在某器件需要近似于一個(gè)理想二極管的地方。在電路設(shè)計(jì)中,它們也同時(shí)與一般的二極管及晶體管一起使用, 其主要的功能是利用其較低的界面電壓來保護(hù)電路上的其它器件。
然而,自始至終肖特基器件相較于其它半導(dǎo)體器件來說能被應(yīng)用的領(lǐng)稿毀域并不廣。
器件
肖特基二極管,肖特基勢(shì)壘自身作為器件即為肖特基二極管。
肖特基勢(shì)壘碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET:金屬和碳納米管之間的接觸并不理想所以層錯(cuò)導(dǎo)致肖特基勢(shì)壘,所以我們可以使用這一勢(shì)壘來制作肖特基二極管或者晶體管等等。
實(shí)際使用
(1)價(jià)帶電子;
(2)自由電子或空穴(free carrier);
(3)存在于雜質(zhì)能級(jí)上的電子。
太陽(yáng)電池可利用的電子主要是價(jià)帶電子。由價(jià)帶電子得到光的能量躍遷到導(dǎo)帶的過程決定的光的吸收稱為本征或固有吸收。
太陽(yáng)電池能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)是結(jié)的光生伏特效應(yīng)。當(dāng)光照射到pn結(jié)上時(shí),產(chǎn)生電子一空穴對(duì),在半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)附近生成的載流子沒有被復(fù)合而到達(dá)空間電荷區(qū),受內(nèi)建電場(chǎng)的吸引,電子流入n區(qū),空穴流入p區(qū),結(jié)果使n區(qū)儲(chǔ)存了過剩的電子,p區(qū)有過剩的空穴。它們?cè)趐n結(jié)附近形成與勢(shì)壘方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)除了部分抵消勢(shì)壘電場(chǎng)的作用外,還使p區(qū)帶正電,n區(qū)帶負(fù)電,在n區(qū)和p區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這就是光生伏特效應(yīng)。此時(shí),如果將外電路短路,則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過,這個(gè)電流稱作短路電流,另一方面,若將pn結(jié)兩端開路,則由于電子和空穴分別流入n區(qū)和p區(qū),使n區(qū)的費(fèi)米能級(jí)比p區(qū)的費(fèi)米能級(jí)高,在這兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)之間就產(chǎn)生了電位差voc。可以測(cè)得這個(gè)值,并稱為開路電壓。由于此時(shí)結(jié)處于正向偏置,因此,上述短路光電流和二極管的正向電流相等,并由此可以決定voc的值。
肖特基勢(shì)壘
肖特基勢(shì)壘
太陽(yáng)電池的能量轉(zhuǎn)換過程
太陽(yáng)電池是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的器件。它的基本構(gòu)造是由半導(dǎo)體的pn結(jié)組成。此外,異質(zhì)結(jié)、肖特基勢(shì)壘等也可以得到較好的光電轉(zhuǎn)換效率。本節(jié)以最普通的硅pn結(jié)太陽(yáng)電池為例,詳細(xì)地觀察光能轉(zhuǎn)換成電能的情況。
首先研究使太陽(yáng)電池工作時(shí),在外部觀測(cè)到的特性。當(dāng)太陽(yáng)光照射到這個(gè)太陽(yáng)電池上時(shí),將有和暗電流方向相反的光電流iph流過。
當(dāng)給太陽(yáng)電池連結(jié)負(fù)載r,并用太陽(yáng)光照射時(shí),則負(fù)載上的電流im和電壓vm將由圖中有光照時(shí)的電流一電壓特性曲線與v=-ir表示的直線的交點(diǎn)來確定。此時(shí)負(fù)載上有pout=ri2m的*gong*率消耗,它清楚地表明正在進(jìn)行著光電能量的轉(zhuǎn)換。通過調(diào)整負(fù)載的大小,可以在一個(gè)最佳的工作點(diǎn)上得到最大輸出*gong*率。輸出*gong*率(電能)與輸入*gong*率(光能)之比稱為太陽(yáng)電池的能量轉(zhuǎn)換效率。
下面我們把目光轉(zhuǎn)到太陽(yáng)電池的內(nèi)部,詳細(xì)研究能量轉(zhuǎn)換過程。太陽(yáng)電池由硅pn結(jié)構(gòu)成,在表面及背面形成無整流特性的歐姆接觸。并假設(shè)除負(fù)載電阻r外,電路中無其它電阻成分。當(dāng)具有hν(ev)(hν>eg,eg為硅的禁帶寬度)能量的光子照射在太陽(yáng)電池上時(shí),產(chǎn)生電子―空穴對(duì)。由于光子的能量比硅的禁帶寬度大,因此電子被激發(fā)到比導(dǎo)帶底還高的能級(jí)處。對(duì)于p型硅來說,少數(shù)載流子濃度np極小(一般小于105/cm),導(dǎo)帶的能級(jí)幾乎都是空的,因此電子又馬上落在導(dǎo)帶底。這時(shí)電子及空穴將總的hν - eg(ev)的多余能量以聲子(晶格振動(dòng))的形式傳給晶格。落到導(dǎo)帶底的電子有的向表面或結(jié)擴(kuò)散,有的在半導(dǎo)體內(nèi)部或表面復(fù)合而消失了。但有一部分到達(dá)結(jié)的載流子,受結(jié)處的內(nèi)建電場(chǎng)加速而流入n型硅中。在n型硅中,由于電子是多數(shù)載流子,流入的電子按介電馳豫時(shí)間的順序傳播,同時(shí)為滿足n型硅內(nèi)的載流子電中性條件,與流入的電子相同數(shù)目的電子從連接n型硅的電極流出。這時(shí),電子失去相當(dāng)于空間電荷區(qū)的電位高度及導(dǎo)帶底和費(fèi)米能級(jí)之間電位差的能量。設(shè)負(fù)載電阻上每秒每立方厘米流入n個(gè)電子,則加在負(fù)載電阻上的電壓v=qnr=ir表示。由于電路中無電源,電壓v=ir實(shí)際加在太陽(yáng)電池的結(jié)上,即結(jié)處于正向偏置。一旦結(jié)處于正向偏置時(shí),二極管電流id=i0[exp(qv/nkt)-1]朝著與光激發(fā)產(chǎn)生的載流子形成的光電流iph相反的方向流動(dòng),因而流入負(fù)載電阻的電流值為在負(fù)載電阻上,一個(gè)電子失去一個(gè)qv的能量,即等于光子能量hν轉(zhuǎn)換成電能qv。流過負(fù)載電阻的電子到達(dá)p型硅表面電極處,在p型硅中成為過剩載流子,于是和被掃出來的空穴復(fù)合,形成光電流
肖特基 MC7808ABTG 的特點(diǎn)
制造商:ON Semiconductor
系列:-:
包裝 ?:管件
零件狀態(tài):在售
輸出配置:正
輸出類型:固定
穩(wěn)壓器數(shù):1
電壓 - 輸入(最大值):35V
電壓 - 輸出(最小值/固定):8V
電壓 - 輸出(最大值):-
壓降(最大值):2V @ 1A(標(biāo)準(zhǔn))
電流 - 輸出:1A
電流 - 靜態(tài)(Iq):6mA
PSRR:62dB(120Hz)
控制特性:-
保護(hù)功能:超溫,短路
工作溫度:-40°C ~ 125°C
安裝類型:通孔
封裝/外殼:TO-220-3
供應(yīng)商器件封裝:TO-220AB
基本零件編號(hào):MC7808
這含行山幾門科都是微電子器件專業(yè)(電子工程)的基礎(chǔ)必修課,以下帶燃是它們之間的簡(jiǎn)要關(guān)系概述,希望會(huì)對(duì)你有所幫助~~
1、《電子工程物理》比較基礎(chǔ),主要講物質(zhì)內(nèi)部特性,雖然比較難,但了解了物質(zhì)內(nèi)部特性對(duì)以后半導(dǎo)體及集成電路的學(xué)習(xí)都很有幫助。
2、《半導(dǎo)體物理》講的是半導(dǎo)體(如Ge、Si等)內(nèi)部物理特性,包括很多公式推導(dǎo)和微觀世界理論,純半導(dǎo)體物理談中知識(shí),是專業(yè)基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。
3、《半導(dǎo)體器件物理》講由半導(dǎo)體材料制成的具有半導(dǎo)體特性的器件(如二極管、三級(jí)管、可控硅等)的物理特性,已經(jīng)由材料上升到了器件層次。
4、《集成電路工藝》是講集成電路的制作流程,包括從如何處理基片開始,經(jīng)過十幾道工序,最后如何得到集成電路產(chǎn)品。集成電路是由多個(gè)半導(dǎo)體器件組成的電路,因此要學(xué)習(xí)集成電路工藝,要首先擁有半導(dǎo)體器件的知識(shí)和集成電路的知識(shí)。
南京大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)考研的教材書主要是這幾本,可以去勵(lì)學(xué)南大上面找,都有。
《弊鬧普通物理學(xué)》(第一冊(cè)) 程守洙等著 高等教育出版社
《普通物理學(xué)》(第二冊(cè)) 程守洙等著 高等教育出版社
《普通物理學(xué)》(第三冊(cè)) 程守洙等著 高等教育出版社
《數(shù)字電子賀帶技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版) 閻石主編 高等教育出版社
《大學(xué)物理學(xué)》(熱學(xué)、光學(xué)、量子物理) 張三慧主編 清華大學(xué)出版社
《大學(xué)禪卜蘆物理學(xué)》(力學(xué)、電磁學(xué)) 張三慧主編 清華大學(xué)出版社
《半導(dǎo)體器件物理與工藝》 施敏著、趙鶴鳴等譯 蘇州大學(xué)出版社
《半導(dǎo)體物理學(xué)》(第四版) 劉恩科、朱秉升、羅晉生等編 國(guó)防工業(yè)出版社
兄臺(tái):
您好,我現(xiàn)在主要研究半導(dǎo)體方向的,急需要施敏主編的《半導(dǎo)體器件物理與工藝旅賣皮》,有勞配遲您幫助!!!!!拆差
747436424@qq.com
《半導(dǎo)體器件物理與工藝》所講的器件種類要少,而且后面還有一定篇幅講工藝,《半導(dǎo)體器件物理》這本書各種半導(dǎo)體器件都涉及到了,當(dāng)時(shí)也認(rèn)真學(xué)了,感覺很開拓思路,但是施敏有些地枯李方還是沒寫清楚,還好上課的時(shí)候老師差不多把施敏沒講清楚的地方都給我們提出來講了稿顫講。所以這本書不適合初學(xué)器件,如果你是剛接觸器件課,建議看看皮埃羅的《半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)》,器件課其實(shí)器件課主要就是學(xué)PN結(jié),金半接觸,BJT,MOSFET,PN結(jié)和金半接觸是所有器件的基礎(chǔ),后兩者是電流控制器件和場(chǎng)控器件的典型代表。當(dāng)然有些書在這三者的基礎(chǔ)上又加上鍵敗敗了MESFET,MODFET,JFET,這些其實(shí)都是場(chǎng)控器件。