(2000) Minority carrier injection in epitaxial schottky barrier diodes. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF 10139.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

من المعروف أن المناطق شبه الموصلة في ثنائي حاجز شوتكي المستنبط بطريقته ابيناكس تتحمل درجات عالية من فرق الجهد العكسي . وحتى يمكن تصنيع هذا النوع من الثنائيات لابد من وجود طبقات سميكة ذات مقاومة عالية . هذه المقاومات العالية لها تأثير ضار على خصائص الثنائيات ، ومن الممكن إنقاص المقاومة بواسطة حقن حوامل شحنات الأقلية . إن ثنائي حاجز شوتكي ذو الحاجز المرتفع بإمكانه حقن كمية لا بأس بها نم حوامل شحنات الأقلية إذا تعرض لجهد تهيئة طبيعية . إن منحني العلاقة بين فرق الجهد والتيار في ثنائي حاجز شوتكي يختلف اختلافاً ملحوظاً من العلاقة الأسية التقليدية ، وذلك إذا تم حقنه بحوامل شحنات الأقلية ، وتهدف هذه الأطروحة إلى تحليل الخصائص المختلفة لثنائي حاجز شوتكي ، وذلك باستنباط نموذج يمثل تيارات الاندفاع والانتشار وإعادة الاتحاد بين الشحنات ، وكذلك خصائص المعوقات الناتجة من السطح البيني الفاصل بين الطبقات ذات الشحنات الكثيفة والأخرى ذات الشحنات القليلة ، وقد وجد أنه إذا كان الحقن قليل فإن منحني العلاقة بين الجهد والتيار يظل كما هو في الحالة التقليدية ، أما في حالة الحقن الكثيف فإن هذا المنحنى يختلف اختلافاً ملحوظاً عن الشكل الأسي التقليدي ، وقد وجد أن التيار يعتمد اعتماداً كبيراً على عرض طبقة الاندفاع ، وكذلك السرعة لافعلية لعودة الشحنات للاتحاد على السطح . أما الاعتماد على كثافة المعالجة فقد وجد أن تأثيره غير ملحوظ ، وقد لوحظ أيضاً أن نسبة الحقن وزمن التخزين تعتمد اعتماداً كبيراً على طول منطقة الاندفاع ، وكذلك سرعة إعادة اتحاد الشحنات على السطح ، ويمكن الحصول على زمن تخزين قصير إذا كانت سرعة إعادة اتحاد الشحنات على السطح كبيرة ، وكذلك فإن الشحنات لامخزونة تقل إذا قل سمك منطقة الاندفاع .

English Abstract

Lightly doped semiconductor region of an epitaxial schottky Barrier (SB) diode is capable of sustaining large reverse voltage. To fabricate such SB diodes, higher resistivity and thicker layers are needed. The high resistance has detrimental effect on the performance of SB diode. The resistance can be reduced by minority carrier injection. An SB diode with higher barrier height injects an appreciable amount of minority carriers at low forward bias voltage. The J-V characteristic of an SB diode with injection of minority carriers are significantly altered from the classical exponential relationship. To analyze the different characteristics of an SB diode a model incorporating drift, diffusion currents, recombination and blocking properties of the low-high (n⁻n⁺) interface is developed. At low level of injection the J-V follows classical relationship. A significant deviation in J-V characteristic from its exponential behaviour occurs at high level of injection. The current is found to be strongly dependent on the width of the drift region and effective surface recombination velocity whereas, dependence on the doping density is not significant. The injection ratio and storage time are also found strongly dependent on Ld and Seff. The low storage time can be achieved if the effective surface velocity is high; and stored charge is reduced if the thickness of the drift region is small.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Hassan, Essam E.
Committee Members:	Abuelma'ati, Muhammad Taher and Hamid, Abdul Kadir
Depositing User:	Mr. Admin Admin
Date Deposited:	22 Jun 2008 13:57
Last Modified:	01 Nov 2019 13:57
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10139