ОСНОВЫ ФИЗИКИ ПРИБОРОВ
Полупроводники представляют собой материалы, которые крайне чувствительны к внешним воздействиям (например, к освещению, электрическим полям, тепловым градиентам, ...). Эта их особенность используется в широкой гамме полупроводниковых приборов. Типичная реакция полупроводника на такие воздействия будет раскрыта в дальнейшем. До сих же пор мы ввели две характеристические длины экранирования. Одной из них была глубина обеднения (6.68):
|
|
(10.1)
Эта характеристика определяет расстояние, на протяжении которого потенциал Кэкра- нируется фиксированным зарядом с плотностью (как правило состоящим из ионизированных легирующих атомов). Одновременно мы ввели длину Дебая (6.25):
|
|
Эта характеристика определяет расстояние, на котором потенциал экранируется подвижными зарядами с концентрацией п0. Напомним, что е есть заряд электрона, е есть диэлектрическая проницаемость полупроводника, кв — постоянная Больцмана, а Т — температура. Нижняя граница доступного диапазона уровней легирования полупроводников ограничена фоновой концентрацией электрически активных примесей, вводимых в образец в процессе его синтеза и обработки (для 81 и ваАБ эта нижняя граница составляет соответственно ~Ю8 см-3 и 1014 см-3). Верхняя граница определяется уровнем вырождения (порогом металлического характера переноса) при к > N или N в зависимости от того, какой тип (« или /?) имеет материал (смотрите главу 5). Как видно, эти характеристические длины варьируются от 0,1 до 10 мкм для уровней легирования соответственно в диапазоне от 1018 см~3 до 1014 см-3. Указанный нижний предел величиной 0,1 мкм определяет типичные размеры микроэлектронных компонентов. В этой главе мы изучим несколько структур, которые помимо их пригодности для оптоэлектроники как таковой, образуют основу современной электроники.
