Puolijohdeliitosten sisäänrakennetun potentiaalin ymmärtäminen on olennaista sähköisten laitteiden suunnittelussa ja analysoinnissa. Tässä artikkelissa tarkastellaan käytännön menetelmiä tämän tärkeän parametrin määrittämiseksi tarkasti.

Menetelmä 1: Kapasitanssin voltage (C-V) -mittaus

C-V-mittaukseen kuuluu diodin vajealueen analysointi. Käänteisen harhan ja kapasitanssin mittaamisen avulla sisäänrakennettu potentiaali voidaan laskea käyttäen suhdetta:

]V bi = (kT/q) * ln(N A * N D / n i^2) + V R

Jos V bi on sisäänrakennettu potentiaali, N A ja N D ovat dopingpitoisuuksia, n i on sisäinen kantajapitoisuus, V R on sovellettu käänteisen harhan ja muilla symboleilla on tavanomaiset merkityksensä.

Menetelmä 2: Avoin kiertojännitemenetelmä

Tämä menetelmä mittaa valodiodin avoimen piirin jännitettä (V OC). V OC liittyy sisäänrakennettuun potentiaaliin yhtälöllä:

V OC . V bi. (kT/q) * ln(I L / I 0)[

Tässä I L on valovirta ja I 0 on kyllästysvirta. V OC-mittauksella ja nykyisten arvojen tietämisellä V bi voidaan arvioida.

Menetelmä 3: Electroluminesenssi ja fotoluminesenssi

Optisiin menetelmiin kuuluu liitoksen päästöspektrin analysointi. Emissioaallonpituuden huippu liittyy energiakuiluun, jota voidaan käyttää sisäänrakennetun potentiaalin epäsuoraan määrittämiseen.

Nämä menetelmät ovat hyödyllisiä materiaaleille, joissa sähkömittaukset ovat haastavia.

Yhteenveto

  • Kapasitanssin ja voltaasin mittaus
  • Avoin kiertojännitemenetelmä
  • Optisen päästöanalyysin tulokset