Sisäänrakennettu potentiaali p-n-liitoksessa on tärkeä parametri, joka vaikuttaa puolijohdelaitteiden käyttäytymiseen. Se voidaan määrittää eri menetelmillä, kuten teoreettisilla laskelmilla ja kokeellisilla mittauksilla. Tämä opas tarjoaa käytännön toimenpiteitä sisäänrakennetun potentiaalin tarkkaan arvioimiseksi.

Sisäänrakennetun potentiaalin teoreettinen laskeminen

Yleisin lähestymistapa on käyttää dopingpitoisuuksia p- ja n-tyyppisiä alueita.

]V[]bi] = (kT/q) * ln(Na * N[[d[]] / n[]i[[[]][[[[[][[[]]]]]]]]

jossa

  • ]V[bi[ = sisäänrakennettu potentiaali
  • ]k[ = Boltzmannin vakio
  • T = lämpötila Kelvinissä
  • q = perusvaraus
  • ]N[]a[ = hyväksyvä tai dopingpitoisuus
  • ]N[d[ = luovuttajan dopingpitoisuus
  • ]n[]i[ = sisäinen kantajapitoisuus

Kokeelliset mittausmenetelmät

Yksi käytännön menetelmä on vajeen leveyden ja sisäänrakennetun sähkökentän mittaaminen. Tekniikoita ovat kapasitanssijänniteprofilointi (C-V) ja virtajännite (I-V) mittaukset. Nämä menetelmät tarjoavat empiiristä tietoa potentiaalin arvioimiseksi.

Mittausmenetelmät

Määritetään sisäänrakennettu potentiaali kokeellisesti:

  • Valmistele p-n-liitäntälaite ja liitä se mittausjärjestelmään.
  • Suoritetaan C-V-mittaukset, jotta saadaan vajekapasitanssi eri jänniteillä.
  • Tontti 1/C2 vastaan jännite ja löytää leikkaussali arvioida sisäänrakennettu potentiaali.
  • Vaihtoehtoisesti mitataan avoimen piirin jännite tasapainoolosuhteissa.