Индивидуальное задание 2013
Исследование контактных явлений в структуре металл-полупроводник
Для заданной пары металл-полупроводник рассчитать и построить энергетическую диаграмму и вольтамперную характеристику контакта в данном диапазоне температур, дать рекомендации по применению исследуемого контакта. Все расчеты провести в системе СИ.
Все графики представить на "мм" бумаге или построенные на ПК.
Индивидуальная работа оформляется на писчей бумаге в формате А4.
Рекомендуемый порядок выполнения:
1) Определить класс симметрии заданных материалов, построить прямую и обратную элементарные ячейки заданных материалов. Определить размеры Зоны Бриллюэна в направлениях X, L, К.
2) Определить эффективную массу и концентрацию электронов для заданного металла из условия касания Зоны Бриллюэна и сферы Ферми.
Определить степень вырождения электронного газа в металле в данном диапазоне температур. (Приложение MCAD №2)
3) Определить эффективную массу носителей заряда, их концентрацию и степень вырождения электронно-дырочного газа в полупроводнике в данном диапазоне температур. (Приложение MCAD №2)
4) Рассчитать и построить зависимости времени релаксации, средней длины свободного пробега и электропроводности от температуры для заданных материалов. (Приложение MCAD №3, № 5)
5) Рассчитать и построить зависимость электропроводности от толщины металлической пленки при заданной температуре. (Приложение MCAD №4)
6) Рассчитать зависимости энергии Ферми и термодинамической работы выхода для собственного и примесного полупроводников от температуры.
7) Построить энергетическую диаграмму заданной пары металл-полупроводник в выбранном масштабе для случаев: без смещения, при прямом и обратном смещениях.
Рассчитать вольтамперную характеристику контакта в данном диапазоне температур. (Приложение MCAD №6)
8) Рассчитать концентрацию носителей заряда в заданном полупроводнике для создания омического контакта к металлу.
9) Сделать выводы и дать рекомендации по применению исследуемого контакта металл-полупроводник.
Шифр варианта xyz
|
X |
Y |
Z |
|
таблица 1 |
таблица 2 |
таблица 3 |
Например: для варианта (5 6 4) исходные данные берутся - вариант 5 из таблицы 1, вариант 6 из таблицы 2, вариант 4 из таблицы 3, таким образом для данного варианта (564) заданной парой металл-полупроводник является металл Cr и плупроводник n-InSb c концентрацией примесей 1016 см3
Список рекомендуемой литературы
1. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. ‑ М.: Мир, 1979.
2. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах. ‑ М.: Мир, 1971.
3. Вендик О. Г., Вендик И. Б. Электроника твердого тела / ЛЭТИ. Л., 1975.
4. Вендик И. Б., Ситникова М. Ф. Физические основы микроэлектроники. – СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1989.
5. Горбачев В. В., Спицина Л. Г. Физика полупроводников и металлов. ‑ М.: Металлургия, 1981.
5. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. ‑ М.: Наука, 1978.
7. Чопра К. Л. Электрические явления в тонких пленках. ‑ М.: Мир, 1972.
8. Шалимова К. В. Физика полупроводников. ‑ М.: Энергия, 1976.
9. Шаскольская М. П. Кристаллография. – М.: Высш. шк., 1976.
10. Замешаева Е.Ю., Ситникова М.Ф. «Физические свойства радиоматериалов», методические указания к практическим занятиям, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013.
11. Аничкова Н.С., Замешаева Е.Ю., Мунина И.В, Ситникова М.Ф. «Физические свойства радиокомпонентов», методические указания к лабораторным занятиям, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013.
12. Одит М.А., Ситникова М.Ф. «Компъютерное моделирование физических свойств материалов микроэлектроники», методические указания к лабораторным работам, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007.