МОН-структури. Вплив різних чинників на властивості МОН-структури. МОН-конденсатор. Практична робота №1

1.

Практична робота № 2
Тема: МОН-структури.
Вплив різних чинників на властивості
МОН-структури. МОН-конденсатор.
2021

2. Задача 1.

Ідеальний МОН-конденсатор з шаром оксиду
SiO2 товщиною 0,1 мкм має підкладку з
кремнію р-типу з концентрацією акцепторів Na
= 1016 см-3. Розрахувати питому ємність МОНконденсатора для випадків:
а) Uз = 2 В, φ = 1 Гц,
б) Uз = 20 В, φ = 1 Гц,
в) Uз = 20 В, φ = 1 МГц
2

3. Задача 1.

Дано:
Na = 1016см-3
dok = 0,1 мкм
Uз = 2 В
φ = 1 Гц
Ꜫок = 4
Ꜫн = 12
Ꜫо = 8,85*10-14 Ф/см
ni = 1,5*1010 см-3
Знайти: С - ?
3

4. Задача 1.

4

5. Задача 1.

5

6. Задача 1.

6

7. Задача 1.

7

8. Задача 1.

8

9. Задача 1.

9

10. Задача 1.

10

11. Задача 1.

11

12. Задача 1.

12

13. Задача 1.

13

14. Задача 1.

14

15. Задача 1.

15

16. Задача 1.

Розв’язок:
в) Якщо Uз = 20 В, φ = 1 МГц, то питома ємність МОН –
конденсатора, дорівнює питомій ємності при
пороговій напрузі.
16

17. Задача 2.

В МОН структурі, виготовленій з кремнію n-типу
провідності з концентрацією домішки Nd = 5 1015см-3,
що має товщину 0ксидного шару SiO2 100 нм і
алюмінієвий затвор, порогова напруга дорівнює -2,5 В.
Розрахувати значення концентрації носіїв Ns.
17

18. Задача 2.

Дано:
Nd=5 1015 см-3
dок=100 нм = 10-5 см
Uпор=-2,5 В
εок= 4
εн= 12
eϕм= 3,2еВ
еχн= 3,25еВ
ni= 1,5 1010см-3
Eg= 1,1еВ
εо= 8,85 10-14 Ф/см
Знайти:
Ns - ?
18

19. Задача 2.

19

20. Задача 2.

20

21. Задача 2.

21

22. Задача 2.

22

23. Задача 2.

23

24. Задача 2.

24

25.

25

26.

26
26

27.

27

28. Задача 2.

28

29. Задача 2.

29

30. Задача 2.

30

31.

е ϕмн = е ϕм - е ϕн
31

32.

е ϕмн = е ϕм - е ϕн =
= 3,2 – (еχн + Eg/2 - еφF)
32

33.

е ϕмн = е ϕм - е ϕн =
= 3,2 – (еχн + Eg/2 - еϕF) =
= 3,2 – (3,25 + 0,55 – 0,33) =
еφм = 3,2еВ
еχн = 3,25еВ
Eg = 1,1еВ
33

34.

е ϕмн = е ϕм - е ϕн =
= 3,2 – (еχн + Eg/2 - еϕF) =
= 3,2 – (3,25 + 0,55 – 0,33) =
= 3,2 – 3,47 = -0,27 еВ
34

35. Задача 2.

35

36. Задача 2.

= 1,12 * 10-6 Кл/см-2
36

37.

Qs = 3,54*10-8 *{2,5 +2*0,33 – (1,12*10-6/3,54*10-8) – 0,27=
37

38.

Qs = 3,54*10-8 *{2,5 +2*0,33 – (1,12*10-6/3,54*10-8) – 0,27=
= 1,02*10-6 Кл/см2
Ns - ?
38

39. Задача 2.

Ns = 1,02*10-6 /1,6 *10-19 =
=0,6375*1013=6,4 *1012 см-2
39

40. Домашнє завдання №2:

Задача 1.
Конденсатори у вигляді МОН-структури мають підкладки з
концентраціями: Nd = 1014см-3, 1015см-3, 1014см-3. Визначити для
кожного із трьох конденсаторів значення концентрації:
А) Максимальну товщину області просторового заряду;
Б) Порогову напругу, вважати, що C0=3,45 10-8Ф/см2, e φмн=0,1еВ,
dок=100нм, Qs=1,6 10-8Кл/см2
40