微電子42014微電子器件基礎(chǔ)章要求掌握的重點ppt課件

1、非平衡載流子注入非平衡載流子注入探針注入探針注入小注入、大注入小注入、大注入非平衡載流子濃度非平衡載流子濃度非平衡載流子壽命少子壽命、壽命非平衡載流子壽命少子壽命、壽命準費米能級電子準費米能級、空穴準費米能級準費米能級電子準費米能級、空穴準費米能級直接復(fù)合直接復(fù)合間接復(fù)合間接復(fù)合外表復(fù)合外表復(fù)合俄歇復(fù)合俄歇復(fù)合最有效復(fù)合中心最有效復(fù)合中心圈套效應(yīng)圈套效應(yīng)載流子分散載流子分散延續(xù)性方程延續(xù)性方程一一 概念概念第五章第五章 非平衡載流子非平衡半導(dǎo)體非平衡載流子非平衡半導(dǎo)體 最有效復(fù)合中心能級表示圖最有效復(fù)合中心能級表示圖 間接復(fù)合能帶表示圖間接復(fù)合能帶表示圖 俄歇復(fù)合能帶表示圖俄歇復(fù)合能帶表示圖

2、非平衡半導(dǎo)體能帶圖非平衡半導(dǎo)體能帶圖 有效圈套的能帶表示圖有效圈套的能帶表示圖二二 圖圖三三 論述論述 外表復(fù)合對半導(dǎo)體載流子壽命的影響外表復(fù)合對半導(dǎo)體載流子壽命的影響 金在硅半導(dǎo)體中的有效復(fù)合中心作用金在硅半導(dǎo)體中的有效復(fù)合中心作用 延續(xù)性方程中每一項的物理意義延續(xù)性方程中每一項的物理意義四四 關(guān)系式關(guān)系式非平衡半導(dǎo)體價帶空穴濃度非平衡半導(dǎo)體價帶空穴濃度0nnn 0ppp 非平衡半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子濃度非平衡半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子濃度凈復(fù)合率凈復(fù)合率p用準費米能級表示的非平衡半導(dǎo)體載流子濃度，用準費米能級表示的非平衡半導(dǎo)體載流子濃度，TkEEnTkEEnninFiFnF000expexpTkEEnTkEE

3、pppFiipFF000expexp間接復(fù)合凈復(fù)合率間接復(fù)合凈復(fù)合率TkEEnpnnnprNUitiit02cosh2)( ppd p xJqDdx 擴 nnd n xJqDdx擴分散電流密度分散電流密度0()nnJq nnE 漂漂移電流密度漂移電流密度0()ppJq ppE漂dxpdqDEqpJJJppppp擴漂空穴電流密度空穴電流密度 nnnnndnJJJqnEqDdx漂擴電子電流密度電子電流密度 半導(dǎo)體總電流密度半導(dǎo)體總電流密度 pnJJJ愛因斯坦關(guān)系式愛因斯坦關(guān)系式 qTkDnn0qTkDpp0空穴延續(xù)性方程空穴延續(xù)性方程pppppgpxEpxpExpDtp22電子延續(xù)性方程電子延續(xù)性

4、方程nnnnngnxEnxnExnDtn22第六章 PN 結(jié)突變結(jié)單邊突變結(jié)線性緩變結(jié)結(jié)深分散結(jié)平衡PN結(jié)PN結(jié)空間電荷區(qū)PN結(jié)接觸電勢差PN結(jié)勢壘高度PN結(jié)勢壘寬度耗盡層近似一 概念12 PN結(jié)正偏13 PN結(jié)反偏14 勢壘電容15 分散電容16 PN結(jié)雪崩擊穿17 PN結(jié)隧道擊穿18 熱擊穿19 隧道結(jié)20 隧道二極管峰值電流、峰值電壓 21 隧道二極管谷值電流、谷值電壓22 隧道二極管過量電流； 平衡平衡PN結(jié)能帶圖結(jié)能帶圖 正向偏壓下，正向偏壓下，PN結(jié)能帶圖結(jié)能帶圖 PN結(jié)電流結(jié)電流-電壓關(guān)系曲線電壓關(guān)系曲線 突變突變PN結(jié)中電場分布圖結(jié)中電場分布圖 隧道二極管電流隧道二極管電流-電

5、壓關(guān)系曲線電壓關(guān)系曲線二二 圖圖三三 論述論述 平衡平衡PN結(jié)的構(gòu)成結(jié)的構(gòu)成 平衡平衡PN結(jié)的性質(zhì)結(jié)的性質(zhì) PN結(jié)勢壘電容是如何構(gòu)成的？勢壘電容與雜質(zhì)濃度和雜質(zhì)分結(jié)勢壘電容是如何構(gòu)成的？勢壘電容與雜質(zhì)濃度和雜質(zhì)分布的關(guān)系？布的關(guān)系？PN結(jié)分散電容是如何構(gòu)成的？結(jié)分散電容是如何構(gòu)成的？用能帶圖闡明隧道二極管電流用能帶圖闡明隧道二極管電流-電壓關(guān)系的對應(yīng)機理電壓關(guān)系的對應(yīng)機理雪崩擊穿電壓的溫度特性及解釋雪崩擊穿電壓的溫度特性及解釋突變結(jié)泊松方程突變結(jié)泊松方程突變結(jié)空間電荷區(qū)寬度、電場強度、最大電場強度、電位求解突變結(jié)空間電荷區(qū)寬度、電場強度、最大電場強度、電位求解突變結(jié)勢壘電容求解突變結(jié)勢壘電容求

6、解四四 關(guān)系式、推導(dǎo)題關(guān)系式、推導(dǎo)題第七章第七章 MS MS接觸接觸半導(dǎo)體功函數(shù)半導(dǎo)體功函數(shù)電子親和能電子親和能金屬金屬- -半導(dǎo)體功函數(shù)差半導(dǎo)體功函數(shù)差金屬金屬- -半導(dǎo)體接觸電勢差半導(dǎo)體接觸電勢差半導(dǎo)體外表空間電荷區(qū)半導(dǎo)體外表空間電荷區(qū)電子阻撓層電子阻撓層電子反阻撓層電子反阻撓層外表勢壘高度外表勢壘高度外表勢壘寬度外表勢壘寬度半導(dǎo)體外表勢半導(dǎo)體外表勢一 概念11 11 外表態(tài)外表態(tài)12 12 釘扎效應(yīng)釘扎效應(yīng)13 13 施主型外表態(tài)施主型外表態(tài)14 14 受主型外表態(tài)受主型外表態(tài)15 15 外表中性能級外表中性能級16 16 外表態(tài)密度外表態(tài)密度17 17 理想歐姆接觸理想歐姆接觸18 1

7、8 接觸電阻接觸電阻19 19 高低結(jié)高低結(jié)20 20 肖特基勢壘二極管肖特基勢壘二極管金屬金屬- -半導(dǎo)體接觸構(gòu)成電子阻撓層情況下的能帶圖半導(dǎo)體接觸構(gòu)成電子阻撓層情況下的能帶圖金屬金屬- -半導(dǎo)體接觸構(gòu)成電子反阻撓層情況下的能帶圖半導(dǎo)體接觸構(gòu)成電子反阻撓層情況下的能帶圖正向偏壓下，金屬正向偏壓下，金屬/N/N型半導(dǎo)體接觸能帶圖表示型半導(dǎo)體接觸能帶圖表示金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的根本構(gòu)造表示圖金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的根本構(gòu)造表示圖二二 圖圖三三 論述論述分散實際模型對肖特基勢壘二極管電流分散實際模型對肖特基勢壘二極管電流- -電壓關(guān)系的解釋電壓關(guān)系的解釋熱電子發(fā)射實際模型對肖特基勢壘二極管電流熱電子

8、發(fā)射實際模型對肖特基勢壘二極管電流- -電壓關(guān)系的解釋電壓關(guān)系的解釋構(gòu)成金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的根本原理和手段構(gòu)成金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的根本原理和手段肖特基勢壘二極管的主要特點肖特基勢壘二極管的主要特點四四 關(guān)系式、推導(dǎo)關(guān)系式、推導(dǎo)半導(dǎo)體功函數(shù)計算半導(dǎo)體功函數(shù)計算按肖特基功函數(shù)模型計算按肖特基功函數(shù)模型計算MSMS接觸電勢差、勢壘高度接觸電勢差、勢壘高度MSMS接觸中，電子隧道穿透半導(dǎo)體外表勢壘的幾率接觸中，電子隧道穿透半導(dǎo)體外表勢壘的幾率理想半導(dǎo)體外表理想半導(dǎo)體外表半導(dǎo)體外表態(tài)半導(dǎo)體外表態(tài)外表懸掛鍵外表懸掛鍵外表能級外表能級外表能帶外表能帶理想理想MISMIS構(gòu)造構(gòu)造半導(dǎo)體外表電場效應(yīng)半導(dǎo)體外

9、表電場效應(yīng)外表堆積外表堆積外表平帶外表平帶外表耗盡外表耗盡外表本征外表本征第八章第八章 半導(dǎo)體外表與半導(dǎo)體外表與MISMIS構(gòu)造構(gòu)造 一 概念12 12 外表弱反型外表弱反型13 13 外表臨界強反型外表臨界強反型14 14 外表強反型外表強反型15 15 外表深耗盡外表深耗盡16 16 臨界強反型臨界強反型17 17 半導(dǎo)體外表最大耗盡層寬度半導(dǎo)體外表最大耗盡層寬度18 18 反型層反型層19 19 費米勢費米勢20 20 場感應(yīng)結(jié)場感應(yīng)結(jié)21 21 外表空間電荷區(qū)、外表空間電外表空間電荷區(qū)、外表空間電荷區(qū)寬度荷區(qū)寬度22 22 外表勢外表勢23 23 外表電場外表電場 MIS MIS構(gòu)造圖包括半導(dǎo)體為構(gòu)造圖包括半導(dǎo)體為P P型、型、N N型兩種型兩種 MIS MIS構(gòu)造中，半導(dǎo)體外表耗盡形狀下的能帶圖構(gòu)造中，半導(dǎo)體外表耗盡形狀下的能帶圖 MIS MIS構(gòu)造中，半導(dǎo)體外表臨界強反型形狀下的能帶圖構(gòu)造中，半導(dǎo)體外表臨界強反型形狀下的能帶圖 MIS MIS構(gòu)造半導(dǎo)體外表中的泊松方程構(gòu)造半導(dǎo)體外表中的泊松方程 耗盡形狀下