Структура металл-полупроводник

Варианты 5.1 – 5.5

Рассчитать ВАХ контакта "металл-полупроводник" на основе кремния с концентрацией примеси, равной N, при заданной температуре Т. Площадь контакта "металл-полупроводник" считать равной S = 1×10^-6м².

С этой целью необходимо определить:

– контактную разность потенциалов j₀ и высоту барьера Шоттки j_b;

– толщину обедненного слоя полупроводника W в равновесном состоянии;

– величину длины свободного пробега l носителей заряда в полупроводнике и на основе сравнения с величиной W выбрать выражение для расчета ВАХ.

Определить барьерную емкость контакта металл-полупроводник при обратном напряжении смещения U_см.

Оценить вероятность туннелирования электронов с энергией E, сквозь барьер при заданном прямом напряжении смещения U_см.

Выполнить расчет и построение энергетической диаграммы контакта "металл-полупроводник" для заданного напряжения смещения.

Численные значения исходных данных, необходимых для выполнения задания по вариантам 5.1 – 5.5, представлены в табл. 5.

Таблица 5

 

№ варианта	Тип проводи-мости кремния	Работа выхода электронов из металла jМ, эВ	Т, К	N, см-3	Uсм, B	E/jb
5.1	p	4,1 (Al)		5×1013		0,9
5.2	p	4,4 (Cr)		5×1017	0,5	0,95
5.3	n	4,75 (Au)		5×1015		0,95
5.4	n	4,3 (Ag)		5×1016		0,95
5.5	n	4,5 (W)		5×1013		0,9

Задание к вопросу о методе формирования

полупроводниковой структуры

5.1. Методы получения монокристаллических подложек.

5.2. Механизмы роста пленок на подложках.

5.3. Механизмы удаления поверхностных загрязнений подложек.

5.4. Кинетика химического травления кремния.

5.5. Методы и механизмы геттерирования собственных и

примесных дефектов в полупроводниковых подложках.

Структура металл-диэлектрик-полупроводник

Варианты 6.1 – 6.5;

7.1 – 7.5

В МДП-транзисторе с поликремниевым затвором рассчитать и построить зависимость порогового напряжения как функции концентрации примесных атомов (N_D или N_A) в подложке из кремния соответствующего типа проводимости. Диэлектрик – SiO₂. Влиянием поверхностных состояний на границе раздела "диэлектрик-полупроводник" пренебречь.

Основываясь на данных расчета, построить энергетическую диаграмму МДП-структуры с заданной концентрацией примесей в кремнии N_Di или N_Ai в режиме сильной инверсии.

Рассчитать величину дифференциальной емкости МДП-структуры в данном транзисторе в режимах сильной инверсии и обогащения.

Численные значения исходных данных, необходимых для выполнения задания по вариантам 6.1 – 6.5, а также 7.1 – 7.5 представлены в табл. 6 и табл. 7, соответственно.

 

Таблица 6

 

№ вариан-та	Тип затвора: вырож-денный полик-ремний	Толщи-на окисла, нм	Т, К	Диапазон изменения величины концентрации примесей Nd, см-3	NDi, см-3
6.1	p+			(1013–1017)	1,5×1016
6.2	n+			(1013–1017)	2×1016
6.3	p+			(1013–1017)	3×1016
6.4	n+			(1013–1017)	4×1016
6.5	p+			(1013–1017)	5×1016

 

 

Таблица 7

№ вариан-та	Тип затвора: вырож- денный поли-кремний	Толщи- на окисла, нм	Т, К	Диапазон изменения величины концентрации примесей NA, см-3	NAi, см-3
7.1	n+			(1013–1017)	1,5×1016
7.2	p+			(1013–1017)	2×1016
7.3	n+			(1013–1017)	3×1016
7.4	p+			(1013–1017)	4×1016
7.5	n+			(1013–1017)	5×1016

Задание к вопросу о методе формирования

полупроводниковой структуры

(6.1 – 6.5)

 

6.1. Технология изготовления МОП-транзистора с каналом p-типа.

6.2. Технология изготовления комплементарных МОП-транзисторов.

6.3. Конструктивно-технологические методы управления зарядом в подзатворном диэлектрике МДП-структуры.

6.4. МНОП-технология в производстве МДП-транзисторов.

6.5. Технология изготовления МОП-транзистора с поликремниевым затвором.

 

Задание к вопросу о методе формирования

полупроводниковой структуры

(7.1 – 7.5)

 

7.1. Применение метода ионной имплантации в технологии МОП-транзисторов.

7.2. Метод изготовления МОП-транзистора с использованием структур “кремний на сапфире” (КНС).

7.3. Метод изготовления МДП-транзисторов с исполь-зованием D-МОП-структур.

7.4. Метод изготовления МДП-транзисторов с исполь-зованием V-МОП-структур.

7.5. Технологический контроль в производстве МДП-транзисторов методом вольт-фарадных характеристик.