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 jb;
– 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 Uсм.
Оценить вероятность туннелирования электронов с энергией E, сквозь барьер при заданном прямом напряжении смещения Uсм.
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 (ND или NA) 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 NDi или NAi 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.
