Emil SOFRON PARTEA a I

CAPITOLUL 2
MODELE DE STRUCTURI ELECTRONICE
FUNDAMENTALE CU SEMICONDUCTOARE
2.1. Model structural pentru joncţiunea semiconductoare (JS) de tip pn
Ca şi concept, joncţiunea semiconductoare de tip pn (fig. 2.1) este o structură fizică de
componentă electronică activă cu conducţie unidirecţională (având zona p cu rol de anod şi zona n
cu rol de catod, ambele zone formând o singură reţea cristalină cu impurităţi acceptoare NA în zona
p şi cu impurităşi donoare ND în zona n).
Fig. 2.1 – Structura fizică pentru un model unidimensional de joncţiune tip pn şi simbolul utilizat (unde JM este
joncţiunea metalurgică şi lJ0 = ln0+lp0 – lăţimea regiunii de sarcină electrică spaţială la ETD, din care sarcina electrică
mobilă a difuzat spre zonele neutre de tip p şi de tip n, pe care se regăseşte câmpul electric intern E J 0 ).
2.1.1. Comportarea fizică pentru JS la ETD
La ETD este necesară estimarea cantitativă pentru lăţimea lJ0 a regiunii de sarcină electrică
spaţială (RSES) şi pentru potenţialul electric de barieră (notat cu B0) la o JS. În acest scop se
utilizează reprezentările grafice din figura 2.2 a-h şi 4 regiuni sau zone de lucru:
- zona neutră electric de tip p, pentru x ,
l p0
,
unde s 0 ;
- RSES din zona p a JS, pentru x l p0
, 0,
unde s qN
A ;
- RSES din zona n a JS, pentru x 0, ln0
,
unde s qN D ;
- zona neutră electric de tip n, pentru x ln 0,
, unde s 0 .
Cerinţele formulate mai sus necesită integrarea ecuaţiei Poisson pe zone de lucru,
cu următoarele condiţii la limită:
qN A
2
d V ,
2
dx qN
D
,
pentru x
11
pentru x
E J 0 l p0
EJ
0 ln0 0
l 0 V l
0 p
l , 0
p0
0, l
V şi n0
B0
n0