Определяне на специфично съпротивление на полупроводници, температурната зависимост на електрически

Определяне на специфично съпротивление на полупроводници

Съпротивлението на полупроводника е един от важните електрически параметри, които се вземат под внимание при производството на полупроводникови устройства. Два метода са най-често за определяне на специфичното съпротивление на полупроводници: 2-4-и. Тези методи за измерване фундаментална разлика от друг не са. Също така тези контактни (сонда) методи за измерване съпротивление прилагат високи техники безконтактни честота, по-специално капацитивни и индуктивни през последните години, особено за полупроводници с високо съпротивление.

В микроелектрониката за определяне на съпротивление на широко използвана техника четири проба по отношение на неговата висока метрологично изпълнение, лесно прилагане и широка гама от продукти, които могат да бъдат контролирани данна (полупроводникови пластини, насипни единични кристали, полупроводникови слоеста структура).

Методът се основава на явлението на разпространение ток в точката на контакт на метала с върха на полупроводникови сонда. След една двойка проби преминава електрически ток, а вторият се използва за измерване на напрежение. Като правило, има два вида сонди място - в една линия или по върховете на площада.

Съответно, следните формули се използват за тези видове места на проби:

1. За местоположението на сондите в една линия на равни разстояния:

2. За местоположението на сондите по върховете на квадратите:

В случай, че е необходимо да се вземе предвид геометричните размери на пробите (ако състояние г, л, з >> и), са въведени в коефициенти корекционна формула, които са изброени в съответните таблици.

Ако един полупроводник да се създаде температурен градиент, ще има градиент на концентрацията на таксата превозвачи. В резултат на това има дифузионно поток на носители на заряд и свързаното с тях дифузия ток. В пробата има потенциална разлика, която се нарича топлоелектрическа.

Знакът зависи от вида термоелектрически полупроводникови проводимост. Тъй като двата типа полупроводници, такса носител дифузия ток е сумата от два компонента, термоелектрически знак зависи от преобладаващия вид на носители на заряд.

Чрез определянето марка термоелектрически чрез галванометричните може да се заключи за вида на проводимостта на пробата.

Температура на зависимостта на електропроводимостта на полупроводници

Електропроводимостта на полупроводници зависи от концентрацията на носител и мобилността. Като се има предвид зависимостта на концентрацията и подвижността на носители на заряд на температурата, проводимостта на вътрешна полупроводници може да се запише като

Модификатор варира бавно с температура, докато фактор зависи силно от температурата, ако. Следователно, не е твърде високи температури може да се предполага, че

и експресията на проводимостта на вътрешен полупроводников заменя с опростена

В легирани полупроводника с достатъчно висока температура е подходяща проводимост и примес при ниски температури. При ниски температури за проводимост примеси проводимостта израз може да се запише:

за примес полупроводници с един вид на примес

за примес полупроводници с акцептор и донори примеси

където - енергията на активиране полупроводника примеси.

Концентрацията на примес на региона на изчерпване на носителите по-голямата част е постоянна и проводимостта варира с температурата поради промени в мобилността. Ако основният механизъм на разсейване на носители на изчерпването на разсейване на примес е термичните вибрациите на решетката, проводимостта се намалява с повишаване на температурата. Ако едни и същи основни механизма на разсейване е разсейване от йонизирани примеси, проводимостта се увеличава с повишаване на температурата.

Практически проучване на температурната зависимост на проводимост на полупроводникови проводимост не често се използва и устойчивост на полупроводника. За тези температури зони когато формула (1.7.3), (1.7.2) и (1.7.3) са валидни, можем да напише следния израз за устойчивостта на полупроводници:

за вътрешна полупроводника

полупроводников п-тип

р-тип полупроводникови

за примес полупроводници с акцепторни и донорни примеси

Чрез измерване на температурната зависимост на резистентност на полупроводници в определен температурен диапазон може да бъде от експресия (1.7.6) определяне ширината на процепа. от Формули (1.7.7), (1.7.8) - йонизационна енергия донори или акцептори примеси, от уравнението (1.7.9) - енергията активиране на полупроводника.

Зависимостта на съпротивлението на полупроводници за температура значително по-остри, отколкото металите: температурен коефициент на съпротивление има десетки пъти по-висока от тази на метал, и има отрицателен знак. Топлоелектрическа полупроводникови устройства, с помощта на полупроводникови зависимост от електрическо съпротивление срещу температура за откриване на околната температурни промени, термистор или по термистор. Той представлява обемно съпротивление на нелинейна полупроводника с голям отрицателен температурен коефициент на съпротивление. Материали за производство термистори са смеси от оксиди на различни метали: мед, манган, цинк, кобалт, титан, никел и др.

Сред най-често вътрешни термистори кобалт-манган (КМТ), мед-манган (ММТ) и меден-кобалт-манган (STZ) термистори.

Обхват на всеки вид се определя от неговите термистора свойства и параметри: температура характерни, температурен коефициент чувствителност Б. температура коефициент б, е времеконстанта, характеристиките на ток напрежение.

Зависимостта на устойчивостта на термистора полупроводников материал с температура се нарича температура характеристика, има формата

Коефициент на чувствителност Температура В може да се определя от формулата:

Енергията на активиране на полупроводниковия материал на термистора се определя от формулата: