Le potentiel intégré dans une jonction p-n est un paramètre important qui influence le comportement des dispositifs semi-conducteurs. Il peut être déterminé par diverses méthodes, y compris des calculs théoriques et des mesures expérimentales. Ce guide fournit des étapes pratiques pour estimer le potentiel intégré avec précision.

Calcul théorique du potentiel intégré

L'approche la plus courante consiste à utiliser les concentrations de dopage des régions de type p et de type n. La formule est la suivante :

Vbi = (kT/q) * ln(Na * Nd / ni2]

où:

  • Vbi = potentiel intégré
  • k = constante de Boltzmann
  • T = température à Kelvin
  • q = charge élémentaire
  • Na = concentration de dopage dans l'acceptation ou l'acceptation
  • Nd = concentration de dopage chez le donneur
  • ni = concentration intrinsèque du porteur

Méthodes expérimentales de mesure

Une méthode pratique consiste à mesurer la largeur de déplétion et le champ électrique intégré. Les techniques comprennent le profilage de la tension de capacité (C-V) et les mesures de tension de courant (I-V).

Étapes pratiques de mesure

Pour déterminer le potentiel intégré de façon expérimentale:

  • Préparer le périphérique de jonction p-n et le connecter à une configuration de mesure.
  • Effectuer des mesures en C-V pour obtenir la capacité d'épuisement à diverses tensions.
  • Emplacement 1/C2[ par rapport à la tension et trouver l'interception pour estimer le potentiel intégré.
  • On peut aussi mesurer la tension en circuit ouvert dans des conditions d'équilibre.