15.Повторення операції 4 для утворення міжз'єднань. Видалення залишків алюмінієвого шару.
16.Контроль функціонування.
17.Вміщення у корпус.
18.Вихідний контроль.
А.5.2.5 а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ρ = 1 |
|
= |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
= 0,0960 м см. |
|||||||
|
(Nd − Na )e μn |
|
17 |
−5 |
10 |
16 |
) 1,6 10 |
−19 |
1300 |
|||||||||||||||||||||||||
|
γ |
|
|
|
|
|
(10 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
RS |
= |
|
ρ |
= |
|
0,096 |
|
|
|
= 37,8Ом/ м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
2,54 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2εH ε0U |
|
|
|
|
2 8,849 10 |
12 1,5 |
|
|
|
|
−4 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
б) W = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
1,6 10 |
−19 |
|
|
16 |
|
= 4,46 10 |
|
м; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
eNa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
C0 |
= |
ε |
0 |
ε |
H |
S |
= |
1,06 10−10 |
129 10−6 |
= 3,07 пФ. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,46 |
10−4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
5.2.6 а) для кожної схеми концентрація носіїв у базі визначається із формули:
|
|
|
|
|
|
|
|
U ЕБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W − x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
sh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Pn |
(x) = Pn exp |
|
UТ |
|
|
Lp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
U КБ |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
sh |
|
|
|
|
sh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
+ Pn exp |
UТ |
|
|
L |
|
|
Lp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
б) в схемі 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
eSDpE |
|
|
|
|
|
|
|
eSDpK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DpE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DpK |
|
|
|
|
|
UF |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
I |
|
= P' |
|
+n' |
= eSn2 |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
exp |
|
−1 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd L |
|
Nd |
L |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
nE L |
pE |
|
|
|
|
nK |
|
|
|
L |
pK |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
pE |
|
|
pK |
|
|
U |
T |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Всхемі 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
eSDpE |
|
|
|
|
|
|
|
eSDpБ |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
DpE |
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
U |
F |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
IF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= eSni |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 . |
|||||||||||||||||||||||
= PnE |
|
|
|
LpE |
|
|
+npБ |
WБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
В схемі 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd1LpE |
|
|
|
|
|
|
WБ Na |
|
|
UT |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
′ |
|
|
qSD |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
qSDpK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DpK |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
nБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
nБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
||||||||||||||||
IF |
= npБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ PnK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= qSni |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|
−1 ; |
||||||||||||||||||
|
|
|
WБ |
|
|
|
|
|
LpK |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WБ Na |
|
|
|
|
|
|
Nd2 LpK |
|
|
UT |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
в) в схемі 2 струм ІБ дуже малий, тому що тут транзистор працює в активному режимі, і напруга на переході база-емітер мала;
г) всі три рівняння для струму ІF, які отримані в п. б) мають співмножники однакового виду. Якщо вважати, що DпБ·DрК·DрЕ і LрК·LрЕ , то для розрахунку відносних концентрацій неосновних носіїв у базі для кожного
200
випадку можна використовувати приблизні вирази, які стоять у дужках, і отримати
P′ |
(cx2) |
|
Nd |
|
|
n′ |
(cx2) |
|
nE |
|
= |
|
2 |
|
ОБ |
|
=1. |
|
|
|
n′рБ (cx5) |
|||||
n′(cx5) |
Nd1 |
|
||||||
|
|
|
||||||
Як наслідок, загальний накопичений заряд в схемі 2 виходить суттєво меншим, ніж в схемах; 1 і 3. Напруга пробою Uпроб в схемі 3 найбільша, тому що тут під напругою буде перехід база-колектор, в схемах 1 і 2 напруга прикладена до переходу база-емітер;
д) згідно зрівнянням Еберса-Молла
|
I K = −αF I E 0 (eU ЕБ UT −1)+ I K 0 (eU ЕБ UT −1). |
|
|
|
|
|
|||||
|
В схемі 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I K |
= −αF IE 0 (e |
U ЕБ UT |
−1)+ IK 0 (e |
U ЕБ UT |
−1) |
|
− 2αR + |
α |
(e |
U ЕБ UT |
−1), |
= I K 0 1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
αF |
|
|
|
|
де використана рівність αF I E 0 |
= αR I K 0 . |
|
|
|
|
|
||||
|
В схемі 2 напруга UКБ= 0, тому |
|
|
|
|
|
|
||||
|
I = IE 0 (eU ЕБ UT −1)= IK 0 αR (eU ЕБ UT |
−1). |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
Всхемі 3 напругаUЕБ = 0, UКБ = U, тому I = I K = I KБ (eU ЕБ
UT −1). Оскільки αR <αF <1, то струм в схемі 1 при одній і тій же напрузі U буде найбільшим, однак, якщо αF ≈1, то в схемі 3 струм буде
практично таким же.
А.5.2.7 β2 = |
b2 |
μnC0 = |
1 |
700 5,9 10−8 =10,325 мкА/ В2 ; |
|||||||||||||||||||||||
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
b1 |
|
l2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
β1 = |
μnC0 |
= 3 700 5,9 10−8 =123,9 мкА/ В2 ; |
|||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
l1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I |
c(VT 2 |
насичений) |
= |
1 |
β |
2 |
(U |
З |
−U |
пор2 |
)2 =11,62 мкА; |
||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
I |
c(VT1 |
насичений) |
= |
1 |
β |
|
(U |
З |
|
−U |
пор1 |
)2 |
|
= 0,5 123,9(5 −0,7) =1,145 мкА. |
|||||||||||||
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Оскільки транзистор VT1, за міркуванням, |
працює в насиченому ре- |
||||||||||||||||||||||||||
жимі під час розрядки, то t роз |
= |
|
Q |
H |
|
= |
|
2,5 10−13 |
|
= 0,218 нс. |
|||||||||||||||||
|
|
Ic |
1,145 10 |
−3 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Транзистор VT2 насичений під час зарядки, що визначається граничними точками Uвих = 0, UКБ = 5 В, тому
t ðîç = |
Q |
H |
= |
|
2,5 10 |
−13 |
= 21,51íñ . |
|
Ic |
11,62 10−6 |
|||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
201 |
|
А.5.2.8 Якщо до затвора приладу прикласти напругу UЗ > 0, то в шарах товщиною х1і х2 виникають електричні поля, напруженості яких зв'язані між собою законом Гаусса :
ε0ε1E1 =ε0ε2 E2 +Q ,
де Q – заряд накопичений у плаваючому затворі. Крім того UЗ=Е1 х1+Е2 х2.
Тому Е1 |
= |
|
|
|
U З |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
Q |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||
x1 |
+ x2 (ε1 |
/ε2 ) |
|
ε0ε1 + |
ε0ε |
2 (x1 / x2 ) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−7 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
||
J =γ E1 =10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
= |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
100 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
−8 |
|
|
|
|
−8 |
|
|
4ε0 +10ε0 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
100 |
10 |
|
+100 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
1000 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
=0,2 −2,26 105 Q .
а) якщо накопичений заряд не знижує суттєво напруженість поля Е, тобто у випадку, коли 0, 2 >> 2, 26 105 Q ,
Q = ∫t |
γE1dt′ = 0,2 0,25 10−6 |
= 5 10−8 Кл; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
U пор |
= |
|
Q |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 10−8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,565 B; |
||||||||||||||||
|
|
C2 |
10 8,85 10−14 (1000 10−8 ) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
б) якщо t → ∞, |
J →0 , то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
Q |
|
≈ |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
≈ 8,84 10−7 Кл; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
2,26 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
U пор |
= |
|
|
Q |
= |
|
|
|
|
|
|
|
8,84 10 |
|
|
|
= 9,98 B. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
C2 |
10 8,85 10−14 10−5 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
А.5.2.9 а) максимальна концентрація |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Nmax |
= |
|
|
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
1013 |
|
|
|
|
|
= 7,98 1017 см−3 ; |
||||||||||||||||
|
|
(2π)1/ 2 |
|
R |
|
|
(2π)1/ 2 500 10−8 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
б) N( хл) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
exp |
− |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
(2π) |
1/ 2 |
|
2(Dt) |
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
2 |
|
|
||
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
10 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
exp |
− |
|
|
|
|
|
|
; |
||||||||
π |
2,75 10−12 2,16 104 1/ 2 |
|
2(Dt )1/ 2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
exp − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 4,33 10 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2(Dt ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
202 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x |
|
2 |
x |
|
|
|
|
= 3,14 ; |
|
=1,772 ; |
1/ 2 |
1/ 2 |
||||
|
2(Dt ) |
|
|
2(Dt ) |
|
|
|
|
|
|
|
х = 2·1,772·(2,75·10-12·2,16·104)1/2 = 8,64 мкм.
N( х=0) = |
|
|
Ф |
|
= 2,31 1016 |
см−3 . |
|
|||||||||||||
|
(2π)1/ 2 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
А.5.2.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) С0 = |
|
ε0εок |
|
|
= 2,27 10−8 Ф/ см2 ; |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
хок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В = еε |
ε |
н |
Na |
= 0,0646 B; |
|
|
|
|
|
|||||||||||
C0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2U |
3(10) |
|
1/ 2 |
|
|
|||||
U S1 |
=U3(10) − B 1+ |
|
|
|
|
−1 |
= 8,93 B; |
|||||||||||||
|
B |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xd1 |
|
2ε0εн |
|
|
|
|
= 7,62 мкм; |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
= |
|
еNa |
U S1 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2U |
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3(20) |
|
|
|
|
||||
U S 2 |
=U3(20) − B 1 + |
|
|
|
|
−1 =18,46 B; |
||||||||||||||
|
B |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хd2=10,95 мкм;
б) уявимо, що 1016 електронів вводиться у другий електрод, при цьому
QSS |
= ne |
= |
1018 1,6 10−19 |
= 8 10−8 Кл/ см2 ; |
|||||||||
|
2 10−6 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
U 2′ =U32 |
−U ПЗ − |
QSS |
|
|
= 20 −8 10−8 (2,27 10−8 ) =16,48 B; |
||||||||
|
C0 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ′ |
=U ′ |
|
|
|
|
2U |
′ |
|
1/ 2 |
|
|
||
− B 1+ |
|
|
2 |
|
|
−1 |
=15,08 B. |
||||||
|
B |
|
|
||||||||||
S 2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Можна бачити, що U S' 2 >U S . Тому 1016 електронів залишаються в околі другого електрода.
|
|
2ε0εн |
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
||
xd1 |
= |
|
U S 2 |
= 9,9 мкм. |
|
еNa |
|||||
|
|
|
|
А.5.2 Розв'язування
А.5.2.1 а) Оскільки при температурі 1100°С концентрація пі= =6·1018 см-3, то при легуванні поверхні домішкою з концентрацією
203
4·1018см-3 профіль розподілення домішок відповідає процесу "внутрішньої" дифузії:
|
x |
|
|
N( хл) = N0erfc |
|
. |
|
2(Dt) |
1/ 2 |
||
|
|
|
ТутN0 = 4 1018см-3; t = 3г= 1,08 104c; D = 5 10-4см2с-1; (Dt)1/ 2= 2,32 10-5.
Тоді N( хл) = 4 10−8 erfc 4,64x10−5 ;
б) глибину переходу визначаємо з рівняння
1013 = 4 10−8 erfc 4, 64x10−5 .
Згіднозумовою |
xпер |
|
=3 , звідки хпер=1,39 мкм. |
4,64 10 |
−5 |
||
|
|
|
А.5.2.2 а) при дифузії атомів бору за гаусівським законом
|
|
|
x |
2 |
|
N( хл) = N0 |
|
− |
|
|
|
|
|
||||
exp |
|
|
. |
||
|
|
|
4Dt |
||
Значить
N |
0 |
= |
Q |
|
|
= 2,72 1019 см−3 ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
(πDt)1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
х |
= 2(Dt)1/ 2 |
|
|
N |
0 |
|
1/ 2 |
|
− |
4 |
|
2,72 1019 1/ 2 |
||||||||
ln |
|
|
|
|
|
= 2,08 10 |
|
ln |
N( хл) |
|
; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
N( хл) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) тут Nd = N0 |
exp |
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
. Якщо xпер – глибина переходу, то |
||||||||||||||||
4Dt |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
xпер2 |
|
|
|
|
|
N |
0 |
|
2,72 10 |
3 |
|
|
|
|
3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
exp |
4Dt |
|
= |
|
|
Nd |
= |
|
|
10 |
16 |
|
= 2,72 10 |
|
, |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
звідки |
|
xпер |
|
= ln(2,72 103 ) = 7,91; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
4Dt |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
xпер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2,81; xпер = 2 2,81(Dt) |
= 5,85 мкм. |
||||||||||||||||||||||||
|
9(Dt)1/ 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
А.5.2.3 |
|
a) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t +τ |
|
|
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
xок = |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
A |
2 |
4B |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5, 7 |
10 |
−1 |
|
|
|
|
|
4 |
0,19t |
1/ 2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
−4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2000 10 |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+ |
|
|
|
|
−1 ; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,57 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = 48,6 хв;
204