Il potenziale integrato in un incrocio p-n è un parametro importante che influenza il comportamento dei dispositivi semiconduttori, che può essere determinato attraverso vari metodi, inclusi i calcoli teorici e le misurazioni sperimentali.

Calcolo teorico del potenziale integrato

L'approccio più comune consiste nell'utilizzare le concentrazioni di doping delle regioni di tipo p e di tipo n.

V]bi[] = (kT/q] [N]a[] d] / n] ][FLT]]

Dove:

  • V[]bi[][[] = potenziale incorporato
  • k = costante di Boltzmann
  • T = temperatura in Kelvin
  • q = carica elementare
  • N[]a[[] = concentrazione di doping di accettatrice
  • N]d[[[] = concentrazione di doping donatore
  • n[]i[][[] = concentrazione portante intrinseca

Metodi di misura sperimentale

Un metodo pratico consiste nella misura della larghezza di deplezione e del campo elettrico integrato. Le tecniche includono la profilazione di capacità-tensione (C-V) e le misurazioni di corrente-tensione (I-V) che forniscono dati empirici per valutare il potenziale.

Pratiche fasi di misura

Per determinare il potenziale incorporato sperimentalmente:

  • Preparare il dispositivo di giunzione p-n e collegarlo a una configurazione di misura.
  • Eseguire le misurazioni C-V per ottenere la capacità di deplezione a varie tensioni.
  • Trama 1/C2[]] contro tensione e trovare l'intercettazione per stimare il potenziale incorporato.
  • In alternativa, misurare la tensione di circuito aperto in condizioni di equilibrio.