שיטות מעשיות עבור קביעת פוטנציאל מובנה ב צומת Semiconductor

הבנת הפוטנציאל המובנה בצומת מוליכים למחצה חיונית לתכנון וניתוח מכשירים אלקטרוניים. מאמר זה חוקר שיטות מעשיות כדי לקבוע פרמטר חשוב זה במדויק.

שיטה 1: Capacitance-Voltage (C-V) Measurement

מדד C-V כולל ניתוח אזור המחיקה של דיאודה. על ידי יישום הטיה הפוכה ומדידה את הציפוי, פוטנציאל מובנה יכול להיות מחושב באמצעות היחס:

(ב) ln(N A D / n i2) + V RigFLT:1

כאשר V bi הוא הפוטנציאל המובנה, N A ו N D הם ריכוזים, n i הוא ריכוז המוביל הפנימי, V R הוא ההטיה לאחור החל, וסמלים אחרים יש את משמעויותיהם הרגילות.

שיטת Open-Circuit Voltage

שיטה זו מודדת את המתח הפתוח-הכייר (V OC) של דיוודה תחת תאורה.ה-V OC קשור לפוטנציאל המובנה על ידי המשוואה:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאן, I L הוא photocurrent, I 0 הוא זרם הישאה על ידי מדידה V OC וידיעה את הערכים הנוכחיים, V bi יכול להיות מוערך.

שיטה 3: אלקטרו-luminescence ו Photoluminescence

שיטות אופטיות כרוכות בניתוח ספקטרום הפליטה של הצומת.אורך גל פליטת השיא מתייחס פער האנרגיה, אשר ניתן להשתמש כדי לקבוע את הפוטנציאל המובנה בעקיפין.

שיטות אלה שימושיות עבור חומרים שבהם מדידות חשמל מאתגרות.

סיכום