Показать меню

Слой обогащения

10.06.2022
29

Слой обогащения (также: обогащённый слой, или область обогащения) — область в полупроводнике около его поверхности или стыка с другим материалом, концентрация основных носителей заряда в которой больше, чем в равновесном состоянии полупроводника. Типичная толщина этого слоя составляет несколько нанометров.

Определение по ГОСТ

Согласно ГОСТ 15133-77, обогащённый слой определяется как

слой полупроводника, в котором концентрация основных носителей заряда больше разности концентрации ионизованных доноров и акцепторов.

Структуры с обогащённым слоем

Чаще всего изучается обогащённый слой в МОП-структуре (МОП = Металл — Оксид — Полупроводник), формирующийся при приложении достаточно высокого прямого ("-" на металл в случае подложки p-типа, или "+" на металл для n-подложки, см. рис.) напряжения. Данный режим работы МОП-структуры называется режимом обогащения или аккумуляции.

Поскольку МОП-структура может являться составной частью важнейшего прибора твердотельной электроники — полевого транзистора, изучение её работы в различных условиях, в том числе в режиме аккумуляции, весьма актуально (хотя наиболее значим режим инверсии).

Кроме того, обогащённый слой может создаваться у гетерограниц в структурах из нескольких полупроводников с разными энергиями сродства к электрону и/или разной шириной запрещённой зоны.

Свойства обогащённого слоя

Обогащённый слой в полупроводнике n-типа формируется электронами, а в полупроводнике p-типа — дырками.

Толщина обогащённого слоя зависит от материала, концентрации примесных атомов и величины приложенного поля. Характерные значения составляют 2—5 нм. Типичные величины напряжённости поперечного электрического поля — 106—107 В/см, плотности носновных носителей лежат в диапазоне 1011—1013 см-2.

Движение носителей в перпендикулярном направлении квантуется. Распределение потенциала в обогащённом слое и вблизи него рассчитывается путём самосогласованного решения уравнений Шрёдингера и Пуассона. При этом оказывается, что максимум плотности заряда смещён от интерфейса примерно на 1 нм, а дно нижней подзоны может отстоять от минимума потенциальной энергии в приповерхностной яме на величину до 0.5 эВ. За счёт квантования снижается плотность состояний, по сравнению с трёхмерным случаем.

Еще по этой теме:
Планетарный пограничный слой
08:00, 14 ноябрь
Планетарный пограничный слой
Планетарный пограничный слой («пограничный слой атмосферы», «слой трения») — нижний слой газовой оболочки планеты, свойства и динамика которого в значительной мере определяются взаимодействием с
Гетероэпитаксия
16:30, 16 декабрь
Гетероэпитаксия
Гетероэпитаксия (англ. heteroepitaxy; от др.-греч. ἕτερος — «иной», «различный» и «эпитаксия») — вид эпитаксии, когда растущий слой отличается по химическому составу от вещества подложки. Процесс
Травление (фотолитография)
13:38, 08 декабрь
Травление (фотолитография)
Травление в литографии (англ. etching in lithography) — этап фотолитографического процесса, заключающийся в полном или частичном удалении слоя материала микросхемы (оксид, металл, полупроводник) на
Особенности режима орошения и внесения азотных удобрений
23:36, 16 октябрь
Особенности режима орошения и внесения азотных удобрений
По своей природе рис является гигрофитом, а это значит, что для его возделывания необходимо значительное количество воды, идущей на поддержание и создание определенного слоя ее на поверхности
Подзолы Аl-Fe-гумусовые глеевые с глубоким ортзандом (часть 4)
13:54, 13 март
Подзолы Аl-Fe-гумусовые глеевые с глубоким ортзандом (часть 4)
Это сопоставление скорее всего показывает, что до появления почвенно-грунтовых вод на определенной глубине в разрезах 6—75 и 8—75 были развиты иллювиально-железистые подзолы; при этом в разрезе 8—75
Составление почвенно-эрозионных карт для пахотных почв (часть 2)
12:56, 13 март
Составление почвенно-эрозионных карт для пахотных почв (часть 2)
Среднесмытые. Гумусовый горизонт смыт более чем на одну треть, в пашню вовлекается часть гор. А2В1. Пахотный слой отличается буроватым оттенком. Сильносмытые. Гумусовый горизонт смыт полностью,
Комментарии:
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail: