Înțelegerea potențialului integrat în joncțiunile semiconductoarelor este esențială pentru proiectarea și analiza dispozitivelor electronice. Acest articol explorează metode practice pentru a determina cu precizie acest parametru important.

Metoda 1: Măsurarea capacităţii-voltaj (C-V)

Măsurarea C-V implică analiza regiunii de depleţie a unei diode. Prin aplicarea unei înclinaţii inverse şi măsurarea capacităţii, potenţialul integrat poate fi calculat utilizând relaţia:

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

În cazul în care V bi este potențialul integrat, N A și N D sunt concentrațiile dopante, n i este concentrația intrinsecă purtătoare, V R este prejudecata inversă aplicată, iar alte simboluri au semnificațiile lor obișnuite.

Metoda 2: Metoda de tensiune în circuit deschis

Această metodă măsoară tensiunea în circuit deschis (V OC) a unei diode sub iluminare. V OC este legată de potențialul încorporat prin ecuație:

V OC

Aici, I L este fotocurentul, iar I 0 este curentul de saturare. Prin măsurarea V OC și cunoașterea valorilor curente, V bi poate fi estimat.

Metoda 3: Electroluminescența și fotoluminescența

Metodele optice implică analiza spectrelor de emisie ale joncţiunii. Lungimea de undă maximă a emisiilor se referă la deviaţia energetică, care poate fi utilizată pentru a determina indirect potenţialul integrat.

Aceste metode sunt utile pentru materialele în care măsurătorile electrice sunt dificile.

Rezumat

  • Măsurarea capacităţii-voltaj
  • Metoda de tensiune în circuit deschis
  • Analiza emisiilor optice