Компьютерное моделирование физических эффектов в кремниевых силовых диодах Шоттки

• Автор: Мещеряков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 123 с. : ил.

1.1. Теории токопрохождсния через барьер Шоттки

1.1.1. Силы зеркального изображения и снижение барьера . .

1.1.2. Диффузионная теория .

1.1.3. Теория термоэлектронной эмиссии

1.1.4. Теория термоэмиссиидиффузии.

1.2. Неосновные носители в диодах Шоттки и модуляция проводимости базы

1.3. .переход и низкоомная подложка

1.4. Переходные процессы в диодах Шоттки.

1.5. Методы определения параметров диодов Шоттки.

1.5.1. Определение параметров диодов по ВФХ.

1.5.2. Определение параметров диодов по ВАХ.

1.6. Моделирование полупроводниковых структур
Выводы но первой главе.
ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ДИОДА ШОТТКИ.
2.1. Система уравнений и методы дискретизации
2.2. Модели физических параметров
2.1.1. Подвижность носителей заряда.
2.1.2. Темп генерационнорекомбинационных процессов
2.1.3. Эффективная ширина запрещенной зоны и собственная концентрация носителей.
2.3. Метод решения.
2.4. Постановка задачи.
Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
СИЛОВОГО ДИОДА ШОТТКИ
3.1. Статические характерист ики силового диода Шоттки
3.1.1. Область базы и граничное условие
на омическом контакте
3.1.2. Обратный контакт и подложка.
3.1.3 Коэффициент инжекции.
3.1.4. Скорость рекомбинации.
3.2. Динамические характеристики силового диода Шоттки .
3.3. Границы применимости аналитических моделей
силового диода Шоттки
3.3.1. Модель Шарфетгера.
3.3.2. Модели Чуанга и Нга.
Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ
ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ.
4.1. ВФХ диодов Шоттки.
4.2. ВАХ диодов Шоттки.
Выводы по четвертой главе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Перечисленные факторы работы силового ДШ находятся в противоречии. С одной стороны, необходимость получения как можно меньшего прямого падения напряжения требует увеличения степени легирования эпитаксиальной пленки, на которой формируется ДШ, и снижения высоты барьера Шоттки. С другой стороны, требование как можно большего обратного напряжения и напряжения пробоя приводит к необходимости уменьшения степени легирования, что неизбежно увеличит прямое падение напряжения. Существенным моментом для достижения компромисса в этой ситуации может послужить эффект модуляции проводимости базы ДШ, связанный с накоплением неосновных носителей в базе и позволяющий уменьшить прямое падение напряжения для диодов с низкой концентрацией примеси в эпитаксиальной пленке. Однако эффект модуляции проводимости базы возможен только при средних и высоких барьерах, и к тому же накопление неосновных носителей негативно сказывается на динамических характеристиках ДШ. В сложившейся ситуации для достижения оптимальных параметров и характеристик силового ДШ возникает потребность рассмотреть его как биполярный полупроводниковый прибор и произвести должным образом учег в расчетах неосновных носителей заряда. Прежде чем перейти к анализу физических процессов работы силового диода Шоттки, рассмотрим его типичную энергетическую диаграмму. Его структура представлена на рис. Шоттки, квазинейтральной базы, изотипного п перехода перехода и низкоомной подложки. Рассмотрим основные компоненты ДШ и представление о них на текущий момент.