Структура диода и краткое описание его получения

эмиттер

p-n-переход

база

Рис.3.1-Структура диода

Среди разнообразных методов формирования p-n-переходов наибольшее значение имеют два: метод вплавления и метод диффузии примесей. Электронно-дырочный переход, полученный методом вплавления в полупроводник (с последующей рекристаллизацией полупроводника) металла или сплава, содержащего донорные или акцепторные примеси, называют сплавным переходом, а переход, полученный в результате диффузии атомов примеси в полупроводник, - диффузионным.

Метод сплавления (сплавные p-n-переходы). При вплавлении в полупроводник металла или сплава, содержащего донорные или акцепторные примеси, полупроводник с навеской выпрямляемого материала нагревают до расплавления навески, в результате чего часть кристалла полупроводника растворяется в расплаве навески. При последующем охлаждении происходит рекристаллизация полупроводникового кристалла с примесью вплавляемого материала. Если рекристаллизованный слой получился с другим типом электропроводимости по сравнению с электропроводимостью исходного полупроводника, то на границе их раздела возникает p-n-переход.

Диффузионный метод (диффузионные p-n-переходы). Электронно-дырочный переход может быть получен также диффузией акцепторной примеси в донорный полупроводник или донорной примеси в акцепторный полупроводник. Диффузию можно вести из газообразной, жидкой или твердой фазы. Глубина проникновения примеси и залегания p-n-перехода определяется температурой и временем проведения диффузии. Переходом служит граница, отделяющая области с различным типом проводимости.

Эпитаксиальный метод (диоды с мезаструктурой). Принципиально он состоит в осаждении на пластину, например n-типа, монокристаллической эпитаксиальной пленки материала p-типа. На границе этой пленки и основной пластины образуется p-n-переход.

Метод ионного легирования. Сущность метода состоит в том, что поверхностный слой полупроводника данного типа проводимости с помощью ионного пучка легируется примесью, сообщающей этому слою проводимость противоположного знака.

По характеру распределения концентрации примеси различают резкие и плавные p-n-переходы. Переход, в котором толщина области изменения концентрации примеси значительно меньше p-n-перехода, называют резким p-n-переходом. Резкий p-n-переход получается обычно при методе вплавления примеси.

Электронно-дырочные переходы кремниевых плоскостных диодов изготовляют вплавлением алюминия в кристалл кремния n-типа или вплавлением сплава олова с фосфором либо золота с сурьмой в кристалл кремния p-типа. Переходы получают также путем диффузии фосфора в кристалл кремния p-типа либо путем диффузии бора в кристалл n-типа. Для маломощных кремниевых плоскостных диодов наибольшее распространение получил первый метод. Весьма перспективным можно считать метод диффузии примесей, позволяющий получать p-n-переходы большой площади, т.е. мощные диоды.

Прочтите также:

Модели полупроводниковых диодов
Цель работы: Изучить основные физические модели p-n переходов, находящихся в равновесном состоянии и при электрическом смещении, а так же модели ВАХ диодов, соответствующие различным про ...

Электронные генераторы мультивибратор. Назначение, принцип действия, применение
Мультивибратор представляет собой релаксационный генератор колебаний почти прямоугольной формы. Он является двухкаскадным усилителем на резисторах с положительной обратной ...

Разработка усилителя мощности
Усилителем мощности (УМ) называют усилитель, который обеспечивает заданную мощность в нагрузке, сопротивление которой, как правило, мало. Обычно в таких усилителях амплитуды выходного то ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2019 www.techmatch.ru