Föreläsning 7 pn-övergången III

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Föreläsning 7 pn-övergången III"

Sara Jonasson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Förläsig 7 -övrgåg III -övrgåg Tmrur Diovrir Småsiglmoll rmigskcis Diffusioskcis Förläsig 7, Komofysik 13 1

2 Komofysik - Kursövrsik Biolär Trsisorr -övrgåg: kcisr Ookomor -övrgåg: srömmr Mi: Flsh, DRM MOSFET: srömmr MOSFET: ligr -övrgåg: Ibygg säig och rymligsområ Doig: -och -y mril Ligsbärr: Elkror, hål och frmiivår Hlvlrfysik: bsrukur och bg Ellär: lkrisk fäl, oilr och srömmr Förläsig 7, Komofysik 13

3 -io: kor io - ligr Förläsig 7, Komofysik 13 l i D T bi V bi D D r D 1 bi D D r 1 E F - i ) ( E F D i ) (

4 -io: kor io W, W << L,L Förläsig 7, Komofysik 13 1 P i W µ I 1 D i W µ I 1 1 D i I W µ W µ I x y - W W : D P: Elkror iffurr Hål iffurr

5 -io: Frå lkroik 5 Curr (m) 4 3 P + - i I Volg (V) I ~ 1-14 v ålg säig rmisk säig = kt/ ilisfkor (1<<) V gr sorlk å? Tmrurbro? Förläsig 7, Komofysik 13 5

6 Diosröm som fukio v mrur < µ µ I i 1 W W D T Eg q kt < E g! 8 7 V =.5V Högr mrur: flr lkror iffurr Sröm (m) För fix säig sor vriio i srömm + Igrr rmomr i mikrorocssor! 1 Bcksäig: I ~ i (T) Tmrur (T) Förläsig 5, Komofysik 13 6

7 Fysiklisk förklrig ill I(T) E C E V T=3K T=4K Förläsig 5, Komofysik 13 7

8 Kor io m rkombiio I rymligsområ >> Vi frmsäig: > i i RLO E C Elkror och hål k rkombir i RLO jmf lysio : Livsi. Komlicr mmik gr ilisfkor η= E V Of bå rkombiio och iffusio i url områr: 1< η < I I rk 1 I rk o i Förläsig 5, Komofysik 13 8

9 Diokrkrisik Förläsig 5, Komofysik 13 9

10 Låg io rkombiio i /- si Diffusiosläg L W E F L - L, L : mrilrmr syrs v livsi. =1, li orlu I Förläsig 5, Komofysik 13 1

11 Diokvior - formlsmlig Dio är låg om W >> L! Ersä W m L i uryck för I O Förläsig 5, Komofysik 13 11

12 Srirsiss: + io W =W =1µm = 1 3 µm D = 1 4 m -3 = 1 1 m -3 µ =.135 m /Vs µ =.45 m /Vs i =1 16 m -3 : D - P: Drif Diffusio W W Diffusio övr rymligsområ ( ) Diffusio övr P-si (Diffusio! Ig säigsfll!) Drif gom ligr (Krävr säigsfll) Drif gom -si (Krävr säigsfll) Dio hr lli srirsiss! Förläsig 7, Komofysik 13 1

13 o ε mx Bckgombro Zrio r ( bi r Tul-gombro / br 3 MV/m br bi r ε br ) + io söjoisio å mx = br br Vi k syr br gom välj I V Tyisk vär å gombrossäig: < br < -1kV Gombro byr i komo går sör br börjr l i bckrikig! Förläsig 7, Komofysik 13 13

14 miurs övig ε mx br bi r r ε br br orml giv, går mo för ök Skiss I-V kurv för io m br = V I V Förläsig 7, Komofysik 13 14

15 Småsiglmoll v io P + V u = + u - = +u i I 1 u i( u ) I=I +i Olijär fukio komlicr mmik Lijärisr krig rbsuk Tyloruvcklig krig V I( u) I( ) I u Förläsig 7, Komofysik 13 15

16 Småsigl v io 5 Sorsigl Småsigl 4 g I R s R s Curr (m) 3 1 g g I >> << P + - g Volg (V) Småsiglmoll: Rsiss, som miskr m ök sröm Förläsig 7, Komofysik 13 16

17 rmigskcis Sorsigl Exml: Plkosor Dfiiio: C Q C r -Q r +Q bi Q Olijär förhåll mll Q och C() Förläsig 7, Komofysik 13 17

18 rmigskcis Småsigl + Dfiiio: C rmig -si: j Q r Li förärig v säig 1 D bi Tol lig: Q r D r C j bi P-io hr smm urmigskcis (småsiglkcis) som lkosor m vså o mll lor! Förläsig 7, Komofysik 13 18

19 rmigskcis - C j +Säigssyr C(V) Säigssyr oscillorr Säigssyr filr - Skr förskjuigssröm gom io R S Ccic (F) ? 1/g C j (V) Volg (V) Förläsig 7, Komofysik 13 19

20 miur övig frmsä io är m frmsär io flyr iffusiossröm vilk kurv är ms rolig C-V kurv? Q Ebr C j C B C C C C V V V Oförär kcis Sörr kcis i frmrikig Mir kcis i frmrikig Förläsig 7, Komofysik 13

21 Frmsäig iffusioskcis + Frmsäig : Ijcrr miorisligsbärr Flr lkror som iffurr å -si: Q ( ( W ) ) +u Q x( ) W x C I iff iff E F - W I x I iff V Förläsig 7, Komofysik 13 1

22 Dios småsiglkcisr C j +C iff 8 Tol kcis: C o C j C iff Prllllkol kcisr! Ccic (F) C o C j C iff C j : Domirr är io är bcksä R S Volg (V) C iff : Domirr är io är frmsä. C iff ~ vi bcksäig 1/g ( ) C j ( ) C iff ( ) Förläsig 7, Komofysik 13

23 Smmfig g : Dios kouks (S) C j : urmigskcis (F) C iff : Diffusioskcis (F) br : gombrossäig (V) Förläsig 7, Komofysik 13 3

Relevanta dokument

Föreläsning 10 pn- övergången III

Föreläsning 10 pn- övergången III Förläsig 10 - övrgåg - övrgåg Tmrur RkombiBo Hög srömmr/säigr Småsiglmoll rmigskcis Sol LWiM Diffusioskcis 16-04- 0 Förläsig 10, Komo7ysik 016 1 Diffusiossrömmr E F V - V E F - µ µ = = i + 1 1 0 W W D