Praktische methoden voor het bepalen van de ingebouwde Potentieel in de Semiconductor Spanpunten

Het begrijpen van het ingebouwde potentieel in halfgeleiderverbindingen is essentieel voor het ontwerpen en analyseren van elektronische apparaten. Dit artikel onderzoekt praktische methoden om deze belangrijke parameter nauwkeurig te bepalen.

Methode 1: Meting van capaciteit/voltage (C-V)

De C-V meting omvat het analyseren van het depletiegebied van een diode. Door een omgekeerde vooringenomenheid toe te passen en de capaciteit te meten, kan het ingebouwde potentieel worden berekend met behulp van de relatie:

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

Waar V bi het ingebouwde potentieel is, zijn N A en N D dopingconcentraties, n i is de intrinsieke carrierconcentratie, V R is de toegepaste reverse bias en andere symbolen hebben hun gebruikelijke betekenis.

Methode 2: Open-Circuitspanningsmethode

Deze methode meet de open-circuit spanning (V OC) van een diode onder verlichting. De V OC is gerelateerd aan het ingebouwde potentieel door de vergelijking:

V OC ≈ V bi - (kT/q) * In(I L / I 0)

Hier is I L de fotostroom, en I 0 is de verzadigingsstroom. Door V OC te meten en de huidige waarden te kennen, kan V bi worden geschat.

Methode 3: Elektroluminescentie en Photoluminescentie

Optische methoden omvatten analyse van de emissiespectra van de splitsing. De piekemissie golflengte heeft betrekking op de energiekloof, die kan worden gebruikt om het ingebouwde potentieel indirect te bepalen.

Deze methoden zijn nuttig voor materialen waar elektrische metingen uitdagend zijn.

Samenvatting