ЛАВИННО-ИНЖЕКЦИОННАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И МАЛЫЕ ПРОБИВНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЛОИСТЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

April 24, 2012 by admin Комментировать »

Бувайлик Е. В., Мартынов Я. Б., Погорелова Э. В. Федеральное государственное унитарное предприятие «НПП «Исток» Вокзальная, 2а, г. Фрязино, Московская область, 141190, Россия Fax:(095) 4658686; e-mail: istkor@elnet.msk.ru

Аннотация – Впервые показано, что при некоторых условиях в n-i-n структуре возникает неустойчивость, связанная с ударной ионизацией носителей тока, имеющая S- образную вольтамперную характеристику, приводящую к шнурованию тока и локальным разрушениям полупроводниковой структуры. Исследованы ее свойства.

I.  Введение

Известно [1], что пробивное напряжение участка полупроводника длиной L, имеющего однородное легирование Nd, можно выразить через максимальное на данном участке электрическое поле Ет, зависящее от ширины запрещенной зоны и в меньшей степени от величины легирования Nd . Известно также, что пробивное напряжение, например, слоя собственного полупроводника толщиной L, Unp = Em L уменьшается примерно в 2 раза, если сделать контакты к этой структуре инжектирующими. Это происходит из-за инжекции объемного заряда в собственный полупроводник- поле в такой структуре становится примерно треугольным: около нуля на катоде (виртуальный катод) и Ет на аноде, и U0=1/2*Em L.

II.  Основная часть

Puc. 1a. BAX nin и pin структур.

Fig. 1a. I-V curves of n-i-n and p-i-n structures

Fig. 2. Electron and hole distributions inside nin structure

2.   Я Б. Мартынов. Специальный вид граничных условий для системы уравнений низкотемпературной полупроводниковой плазмы. ЖВМ и МФ., 1999, том 39, № 2, с.309-314.

3.   Я Б. Мартынов, Е. И. Голант. Полностью консервативная, абсолютно устойчивая разностная схема для решения нестационарных задач теории полупроводниковых приборов. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, вып. 2, стр.59-63, 1992.

Puc. 2. Распределение концентрации электронов и дырок внутри nin структуры.

4.   Е. В. Бувайлик, Я. Б. Мартынов, Э. В. Погорелова. Исследование физических механизмов, ограничивающих максимальную мощность и эффективность полевых транзисторов с барьером Шоттки. М.: Радиотехника. – 2004, № 2.

Fig. 3. Scheme of MESFET with n+ doped region and i-substrate

AVALANCHE INJECTION INSTABILITY AND LOW BREAK DOWN VOLTAGE IN MULTILAYER STRUCTURES

Buvaylik E. V.,Martynov Y. B., Pogorelova E. W. FSUE RPC «Istok»

Vokzalnaya 2a, Fryazino, Moscow Region, 141190, Russia Phone (095) 4658620 e-mail: istkor@elnet.msk.ru

Puc. 3. Схема ПТШ с легированным n+слоем и /- подложкой.

It is shown for the first time that in the n-i-n structures under certain conditions instability with S-type l-V curve connected with avalanche ionization leads to current pinching, and, at last, local destruction of the structures. Threshold voltage characteristic to

the instability is as a rule much less conditions instability than U0.

Instabilities threshold voltage is a rule much less than breakdown voltage both of dielectric of the same thickness and expected breakdown of nin structure.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты