Варианты 3.1 – 3.5

Определить во сколько раз увеличивается обратный ток насыщения p-n-перехода, если температура увеличивается:

– от Т₁′ до Т₂′ для германиевого диода;

– от Т₁″ до Т₂″ для кремниевого диода.

Опишите физические процессы, происходящие в p-n-переходах:

– при лавинном пробое;

– при туннельном пробое.

Р-n-переход изготовлен из легированного германия с концентрацией акцепторной и донорной примесей соответственно N_Ai и N_Di. Определите толщину обедненного слоя, если при обратном смещении величина максимального электрического поля в переходе равна Е_mi.

Рассчитать и построить энергетическую диаграмму p–n-перехода в равновесном состоянии, а также при напряжении, соответствующем величине Е_mi.

Численные значения исходных данных, необходимых для выполнения задания по вариантам 3.1 – 3.5, представлены в табл. 3.

Таблица 3

№ варианта	Т1′ – Т2′, С	Т1″ – Т2″, С	NAi, м^-3	NDi, м^-3	Еmi, В/м
3.1	0–20	0–35	910^23	210^23	110^6

Окончание табл. 3

№ варианта	Т1′ – Т2′, С	Т1″ – Т2″, С	NAi, м^-3	NDi, м^-3	Еmi, В/м
3.1	0–20	0–35	910^23	210^23	110^6
3.2	20–40	35–70	110^23	510^22	210^6
3.3	40–60	70–105	210^23	210^22	410^6
3.4	60–80	105–140	410^23	810^22	810^6
3.5	80–100	140–175	510^23	110^23	110^6

Задание к вопросу о методе формирования

полупроводниковой структуры

3.1. Методы герметизации интегральных микросхем в корпусах различного типа.

3.2. Бескорпусная герметизация интегральных микросхем.

3.3. Оптическая литография.

3.4. Электронно-лучевая литография.

3.5. Рентгеновская литография.

Варианты 4.1 – 4.5

Р-n–переход формируется путем диффузии бора из источника ограниченной мощности в кремний n-типа с удельным сопротивлением _i, Омм. Концентрация бора на поверхности равна N_А0, м^-3. Известно, что на глубине x_i, мкм от поверхности концентрация бора уменьшается в е раз. Площадь поперечного сечения p–n-перехода – S_i, мм², обратное смещение – U_обрi, B.

Определить:

– концентрацию основных n_n и неосновных p_n носителей заряда в подложке;

– градиент концентрации примесей в области локализации р–n-перехода a(x₀) (напоминаем, что образование плавного р–n-перехода происходит на расстоянии x = x₀ от поверхности подложки, при этом N_A(x₀) = N_D);

– ширину p-n-перехода W и барьерную емкость p–n-перехода C_b при обратном смещении U_обрi (при этом величиной контактной разности потенциалов φ₀ по сравнению с величиной U_обрi можно пренебречь);

– максимальную напряженность электрического поля в p–n-переходе E_m;

– ток диода I при прямом напряжении U_прi, B (в расчетах можно считать τ_p,n = 1 мкс);

– напряжение пробоя U_пр, предполагая, что его механизм носит лавинный характер.

Рассчитать и построить энергетическую диаграмму p-n–перехода при U_обрi. (При построении энергетических зон р-области необходимо дважды рассчитать величину объемного потенциала φ_обр: 1) непосредственно вблизи обедненной области, полагая N_A  N_D; 2) вдали от обедненной области, полагая N_A  N_A0. Таким образом, на чертеже энергетической диаграммы рассматриваемого p–n-перехода уровни E_c, E_v, и E_i будут иметь наклон относительно уровня ферми E_fp.)

Численные значения исходных данных, необходимых для выполнения задания по вариантам 4.1 – 4.5, представлены в табл. 4.

Таблица 4

№ варианта	i, Омсм	NA0, м^-3	xi, мкм	Si, мм^2	Uобрi, В	Uпрi, В	Еi, В/м
4.1	1	510^2^3	1,5	1,0	4	0,25	510^7
4.2	4	110^23	1,1	0,8	5	0,30	110^7
4.3	20	510^22	1,0	1,2	6	0,45	210^7

Окончание табл. 4

№ варианта	i, Омсм	NA0, м^-3	xi, мкм	Si, мм^2	Uобрi, В	Uпрi, В	Еi, В/м
4.1	1	510^23	1,5	1,0	4	0,25	510^7
4.2	4	110^23	1,1	0,8	5	0,30	110^7
4.3	20	510^22	1,0	1,2	6	0,45	210^7
4.4	100	110^22	1,7	0,6	7	0,15	810^6
4.5	400	510^21	0,8	1,4	8	0,90	710^7

Задание к вопросу о методе формирования

полупроводниковой структуры

4.1. Методы контроля и испытаний интегральных микросхем.

4.2. Электронно-лучевая обработка (элионика) в технологии интегральных микросхем.

4.3. Лазерная обработка в технологии интегральных микросхем.

4.4. Прогнозирование надежности полупроводниковых приборов и их диагностика.

4.5. Виды и механизмы отказов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.