Неравновесные электронные процессы в транзисторных структурах с распределенным p +-n-переходом

• Автор: Ильченко, Геннадий Петрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУР С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ' /-«-ПЕРЕХОДОМ
1.1. Электрофизические и фотоэлектрические характеристики
МТОП-структур
1.2. Неравновесные электронные процессы в структурах МТОП
1.3. Электрофизические и фотоэлектрические характеристики БИСПИН-структуры
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Технология изготовления образцов МТОП- и БИСПИН-структур
2.2. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента
2.3. Методика измерения полного дифференциального сопротивления и
С-Г-характеристик СРП
2.4. Методика измерения распределенного сопротивления базы
2.5. Технология изготовления СВЧ-образцов
и методика их исследования
2.6. Экспериментальная установка для исследования температурной зависимости параметров колебаний в СРП
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СТРУКТУРАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ /-«-ПЕРЕХОДОМ
3.1. Семейства ВАХ структуры с распределенным /-«-переходом
и активным МТОП-контактом
3.2. Вольт-амперные характеристики БИСПИН-структуры
3.3. Зависимость полного дифференциального сопротивления структур с распределенным /-«-переходом от напряжения
на активном контакте
3.4. Исследование влияния распределенного /-«-перехода на параметры колебаний в структурах с распределенным р -«-переходом
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ К ТРЕТЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СТРУКТУРАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ /-«-ПЕРЕХОДОМ
4.1. Исследование зависимости параметров колебаний в структурах с распределенным р ' -«-переходом от температуры
4.2. Неравновесная динамическая проводимость транзисторных структур с распределенным /-«-переходом в СВЧ поле
4.3. Функциональные датчики температуры и СВЧ мощности
на основе СРП
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ К ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ
СТРУКТУР С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ /-«-ПЕРЕХОДОМ
5.1. Функциональный время-импульсный преобразователь
5.2. Аналого-цифровые преобразователи
5.5. Синхронный детектор
5.6. Согласование функциональных приборов на основе СРП
с цифровыми схемами и устройствами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Список основных сокращений
АК — активный контакт;
БИСПИН — бисмещенный переход с инжекционной неустойчивостью; ВАХ — вольт-амперная характеристика;
ДОС — динамическое отрицательное сопротивление;
НТ — неустойчивость тока;
МТОП — металл-туннельный окисел-полупроводник;
ОПЗ — область пространственного заряда;
ПС — поверхностные состояния;
ПБНТ -— поверхностно-барьерная неустойчивость тока;
ПДС — полное дифференциальное сопротивление;
ПОСТ — положительная обратная связь по току;
СРП — структура с распределенным/-«-переходом.

ВВЕДЕНИЕ
Как известно, широко используемые в современной электронике транзисторные структуры обычно содержат эмиттерный переход, площадь которого существенно меньше площади коллекторного. Физические процессы, протекающие в таких структурах, изучены достаточно полно. Значительно менее полно исследованы процессы в транзисторных структурах, площадь эмиттерного перехода которых превышает площадь коллекторного, в частности, с эмиттерным переходом распределенным по всей площади кристалла. Исследования таких структур в течение ряда лет ведутся на кафедре физики полупроводников Кубанского госуниверситета. Отличительной особенностью исследуемых структур, называемых структурами с распределенным //-и-переходом (СРП), кроме распределенного эмиттерного перехода, является то, что коллекторный переход выполнен в виде локального контакта Металл-туннельно-прозрачный окисел-полупроводник (МТОП) [1], называемого активным контактом (АК).
Электрофизические характеристики транзисторных МТОП-структур существенно отличаются от известных. Одна из особенностей рассматриваемых структур, в частности, состоит в появлении в них поверхностнобарьерной неустойчивости тока (IIБИТ), проявляющейся в возникновении импульсных колебаний тока, протекающего через МТОП-контакт. При этом существенную роль в отличии от диодных структур [2], как было установлено ранее, играет накопление неосновных носителей в «-области (базе) структуры вблизи АК. Эффект, аналогичный ПБНТ, наблюдался также в транзисторной структуре с ДК в виде локального я+-д-диода и р+-п-переходом, распределенным по всей площади кристалла (БИСПИН-структура) [4]. Колебания в транзисторных структурах в отличие от диодных возникают при низких критических напряжениях, а их параметры эффективно управляются воздействием оптического излучения и электрического поля. Наблюдается также усиление тока и переключение структуры в выскопроводящее состояние под действием излучения и ПОЛЯ [3]
Качественное совпадение электрофизических характеристик транзи-

Блок-схема измерителя полной проводимости и С- Г-характеристик
1 — генератор на 4,5 и 100-600 кГц;
2 — источник постоянного смещения;
3 — модулятор;
4 — селективный усилитель;
5 — осциллограф;
Тр — высокочастотный трансформатор;
Цр — дроссель;
.5, —переключатель режимов задания смещения.
*$«'