Понимание встроенного потенциала в полупроводниковых соединениях имеет важное значение для проектирования и анализа электронных устройств.В этой статье рассматриваются практические методы точного определения этого важного параметра.

Способ 1: Измерение емкости-напряжения (C-V)

Измерение C-V включает анализ области истощения диода. Применяя обратное смещение и измеряя емкость, встроенный потенциал можно рассчитать с помощью соотношения:

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

В случае, когда V bi является встроенным потенциалом, N A и N D являются допинг-концентрациями, n i является внутренней концентрацией носителя, V R является приложенным обратным смещением, а другие символы имеют свои обычные значения.

Способ 2: Метод вольтирования с открытым замыканием

Этот метод измеряет напряжение открытой цепи (V OC) диода при освещении. V OC связан со встроенным потенциалом уравнением:

V OC ≈ V bi - (kT/q) * ln(I L/I 0)

Здесь I L — фототок, а I 0 — ток насыщения. Измеряя V OC и зная текущие значения, V bi можно оценить.

Способ 3: Электролюминесценция и фотолюминесценция

Оптические методы предполагают анализ спектров излучения соединения.Пик длины волны излучения относится к энергетическому разрыву, который может быть использован для косвенного определения встроенного потенциала.

Эти методы полезны для материалов, где электрические измерения являются сложными.

Резюме

  • Измерение пропускной способности и нагрузки
  • Метод вольтирования с открытым замыканием
  • Оптический анализ выбросов