Еще одна особенность диодов Шоттки состоит в том, что их прямая ВАХ строго подчиняется экспоненциальному закону в очень широком диапазоне токов - на протяжении нескольких декад, например, от 10-12 до 10-4 А. Отсюда следует возможность использовать в качестве прецизионных логарифмических элементов.
Качественные барьеры Шоттки образуются в кремнии при контакте с: молибденом, золотом, нихромом, платиной, алюминием.
4. Гетеропереходы
Гетеропереходом называется переход, образованный между двумя различными полупроводниками. Если полупроводники имеют одинаковый тип проводимости, то они образуют изотипный гетеропереход
. Если тип проводимости полупроводников различный, то получается анизотипный гетеропереход.
Применение: в качестве инжекционных лазеров, работающих при комнатной температуре, светодиодов, фотодетекторов, также на их основе созданы сверхрешётки (это многослойные структуры с толщиной 80-100А или с периодическим изменением уровня легирования полупроводника).
Полупроводник с различной шириной запрещённой зоны: германий-кремний, германий-арсенид галлия, арсенид галлия-фосфид галлия и др.
Переходы возможны не только как переходы между полупроводниками p- и n-типа, но также и между полупроводниками с одним типом проводимости: p+-p или n+-n.
Рисунок 5.20 - Энергетические диаграммы исходных полупроводников
На энергетической диаграмме гетеропереходы между полупроводником n-типа с широкой запрещённой зоной и полупроводника p-типа с узкой зоной в переходном состоянии.
За начало отчёта энергии (нуль) принята энергия электрона, находящегося в вакууме. А1 и А2 работа выхода электрона от уровня Ферма, а x1 и x2 - истинные работы выхода из полупроводника в вакуум, называемые электронным сродством полупроводника (от границы зоны проводимости).
При создании контакта между двумя полупроводниками уровни Ферма совмещаются (выравниваются), что приводит к разрыву в зоне проводимости DWC и в валентной зоне DWV (рисунок 5.20 б).
В зоне проводимости величина разрыва обусловлена разностью истинных работ выхода электронов из p- и n-полупроводников DWc = x1 - x2, а в валентной зоне кроме этого - ещё и неравенством значений энергии DWv. Поэтому потенциальные барьеры для электронов и дырок будут различными: потенциальный барьер для электронов в зоне проводимости меньше, чем для дырок в валентной зоне.
При подаче прямого напряжения потенциальный барьер для электронов уменьшается, и электроны из n-полупроводника инжектируются в p-полупроводник.
Потенциальный барьер для дырок в p-области также уменьшается, но всё же остаётся достаточно большим, так что инжекция дырок из p-области в n-область практически отсутствует.
Это является важным преимуществом гетеропереходов по отношению к гомопереходам (ранее рассмотренных). В гомопереходах инжекция возникает за счёт разности концентраций основных носителей в областях (Na >> Ng). Во многих приборах эта разница должна быть как можно больше.
Но существует технический предел увеличения примеси в полупроводнике Na, а также приводит к появлению большого числа дефектов, ухудшающих параметры p-n-перехода.
Гетеропереходы позволяют исключить эти недостатки и получить одностороннюю инжекцию носителей даже при одинаковой концентрации примесей в областях, но для этого требуется создавать бездефектные границы областей.
Особенности транзистора на гетеропереходах:
высокая эффективность эмиттера;
уменьшается сопротивление базы;
меньше вытеснение тока эмиттера;
улучшается переходная характеристика из-за высокого коэффициента по току (»350);
Определение структуры системы обнаружения объекта охраны
В
настоящее время все больше людей приходит к выводу, что усилий только
государственных правоохранительных органов для решения такой проблемы, как
охрана ...
Внедрение технологии спектрального уплотнения на участке ст. Свердловск – ст. Тюмень
В последние два десятилетия прошедшего и в начале текущего века
происходит смена эпохи индустриально-технологического развития передовых
государств эпохой и ...
Компьютерные сети
Компьютеры
уже прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности и
науки, тем самым создавая необходимость в обеспечении их различн ...