ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СОСТОЯНИЙ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ N-P ПЕРЕХОДА
Аннотация
Структура и свойства полупроводниковых приборов в значительной степени зависят от распределения внутреннего электрического поля, которое создается распределением ионизован- ных примесей. Одним из способов контролируемого введения доноров, акцепторов является их диффузия в объем полупроводника. Существование поверхностных электронных состояний в зоне запрещенных энергий неконтролируемым образом влияет на распределение электрического поля в поверхностной области. Целью исследования является анализ влияния поверхностных состояний на распределение электрического поля в диффузионном n-p переходе. Задачи исследования. 1 – Разработать алгоритм численного решения уравнения Пуассона, учитывающий общую элек- тронейтральность n-p перехода и плотность поверхностных состояний в эмиттере. 2 – Рассчи- тать численно распределения электрического потенциала, напряжённости электрического поля, концентрации электронов и дырок в диффузионном n-p переходе. 3 – Проанализировать влияние поверхностных состояний на изменение внутреннего электрического поля и скорость поверхност- ной рекомбинации неравновесных носителей заряда. В результате численно промоделировано влияние поверхностных состояний на распределение электрического поля в диффузионном n-p переходе в кремнии. Модель основана на численном решении уравнения Пуассона с граничными условиями, включающими условие общей электронейтральности образца. Показано, что плот- ность электронных состояний на поверхности эмиттера создает узкую область распределения плотности электрического заряда. Максимальное значение модуля напряжённости электрическо- го поля в этой области превышает аналогичное значение в n-p переходе в три раза и более. На- пряжённость электрического поля, обусловленная поверхностным зарядом, направляет неоснов- ные носители заряда к поверхности, что повышает эффективную скорость их рекомбинации. Уменьшение плотности поверхностного заряда или изменение его знака является одной из задач технологии полупроводниковых приборов.
