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微电子技术基础;微电子技术基础;1.1、微电子学与集成电路;1.1、微电子学与集成电路;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.2集成电路的发展简史;1.3集成电路的分类;1.3集成电路的分类;1.3集成电路的分类;1.3集成电路的分类;1.4集成电路设计制造流程和产业构成;微电子技术基础;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.1 固体晶格结构;2.2 固体量子理论初步;2.2 固体量子理论初步;2.2 固体量子理论初步;2.2 固体量子理论初步;2.2 固体量子理论初步;2.3 半导体的掺杂;2.3 半导体的掺杂;2.3 半导体的掺杂;2.3 半导体的掺杂;2.3 半导体的掺杂;2.3 半导体的掺杂;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.4 半导体中载流子的统计分布;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.5 载流子的漂移与半导体的导电性;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;2.6 非平衡载流子;微电子技术基础;集成电路、器件等的制作方法,制作流程、制作技术:外延、氧化、掺杂、光刻、隔离、接触与连线等等;以半导体中载流子运动基本规律、基本物理过程、基本物理现象、基本物理特性为基础:
a:了解并掌握半导体器件工作原理和相关特性b:建立半导体器件工作原理和相关特性与其内
部载流子运动基本规律等微观过程的内在联系
c:掌握器件性能参数的工艺改进措施;第三章 半导体器件物理;第???章 半导体器件物理;;√突变结
√缓变结;3.1.1PN结的形成;3.1.2平衡PN结的性质;3.1.2平衡PN结的性质;3.1.2平衡PN结的性质;3.1.2平衡PN结的性质;3.1.2平衡PN结的性质;;3.1.2平衡PN结的性质;突变结:
结论:
在一定温度下,突变结的VD与半导体材料的性质(ni)和两侧掺杂情况有关。
两侧掺杂浓度越大,则VD越大
ni越小(Eg越大)则VD越大
VD与T有关,T升高,VD降低,因为ni~T关系起作用;4平衡PN结空间电荷区内载流子浓度
若选边界-Xp处的电位为0,则空间电荷区内某x处
的电位为V(x),该处的载流子(空穴)浓度p(x);— 79 -;– 80 -;正向偏置的PN结,电流随电压的增加而迅速增加。反向偏置的PN结,电流很小基本可以忽略不计。;;1基本情况;2 能带及费米能级
势垒区中电场减弱
势垒区所包含空间电荷数减少,势垒区宽度减小
势垒高度降低,p区与n区之间电势能差值减小
外加电场破坏了原有的扩散与漂移的平衡,使扩散占优势,在p区和n区分别产生非平衡少数载流子,即形成正向注入效应;正向偏置
正向注入
非平衡载流子在扩散长度内边扩散边复合
np≠ni2
费米能级分裂
(n区高于p区);热平衡状态==统一的费米能级正向p-n结:
电子和空穴有各自的准费米能级
在势垒区保持水平(因势垒区很窄)
在各自扩散区变化到各自中性区的统一费米能级;3.1.3PN结的正向特性;正向p-n结少子浓度分布;3.1.3PN结的正向特性;正向电流:
np0, pn0:平衡时,N区和P区的少子浓度Dn, Dp:电子和空穴的扩散系数
Ln, Lp:电子和空穴的扩散长度
V:外部的正向电压
PN结加正向电压时,正向电流随外加正偏压的增加按指数规律快速增大。;对于不同材料、不同掺杂浓度的p-n结,
I0值可能会相差很大。;电子: N区;2 能带;3.1.4PN结的反向特性;3.1.4PN结的反向特性;3少数载流子浓度;电子:P区;反向电流:;正向电流:
反向电流:;p-n结直流(伏安)特性曲线;1 二极管开关作用;1 二极管开关作用;2 PN结的反向恢复时间;反向恢复时间;电荷贮存效应;(1)减小正向导通时平衡载流子的贮存量Q;普通PN结的
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