Электрофизические параметры генераторных диодов для создания широкополосного шума

  • Виктор Вячеславович Буслюк Научно-исследовательское унитарное предприятие «СКБ “Запад”», ул. Суворова, 96/1, 224022, г. Брест, Республика Беларусь
  • Илона Юрьевна Нерода Научно-исследовательское унитарное предприятие «СКБ “Запад”», ул. Суворова, 96/1, 224022, г. Брест, Республика Беларусь
  • Александр Николаевич Петлицкий Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Республика Беларусь
  • Владислав Савельевич Просолович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Юрий Николаевич Янковский Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Республика Беларусь
  • Роман Андреевич Лановский Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Исследованы вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики кремниевых диодов – генераторов шума, изготовленных по планарной технологии формирования цилиндрических p–n-переходов малого диаметра (менее 10 мкм) на основе подложек монокристаллического кремния ориентации (111) с удельным сопротивлением r, равным 0,03 Ом ⋅ см (ND102 – ND104), и r, равным 0,005 Ом ⋅ см (ND 201). Глубина p–n-перехода, сформированного диффузией фосфора, составляет ~ 6 мкм. При обратном включении напряжение пробоя для всех диодов возрастает с увеличением температуры измерений, что обусловлено уменьшением длины свободного пробега носителей заряда. Вольт-амперные характеристики при обратном смещении имеют активационный характер. Анализ показал, что во всех случаях зависимость более сильная, чем Iобр. ~ Un, n ≈ 1. Энергия активации данного процесса составляет 0,25– 0,45 эВ. Это характерно для термической ионизации с глубоких примесных центров технологических (фоновых) примесей, таких как Cu и Fe. Вольт-фарадные характеристики очень слабо зависят от температуры, это свидетельствует о том, что концентрация данных центров в области объемного заряда p–n-перехода невелика по сравнению с уровнем легирования. Сделан вывод о том, что лавинный пробой p–n-перехода сильно локализован, носит микроплазменный характер и обусловлен ионизацией технологических примесей, распределенных неоднородно по объему кристалла и составляющих основу микроплазм.

Биографии авторов

Виктор Вячеславович Буслюк, Научно-исследовательское унитарное предприятие «СКБ “Запад”», ул. Суворова, 96/1, 224022, г. Брест, Республика Беларусь

главный инженер

Илона Юрьевна Нерода, Научно-исследовательское унитарное предприятие «СКБ “Запад”», ул. Суворова, 96/1, 224022, г. Брест, Республика Беларусь

инженер-технолог

Александр Николаевич Петлицкий, Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук; директор

Владислав Савельевич Просолович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией спектроскопии полупроводников кафедры физики полупроводников и наноэлектроники физического факультета

Юрий Николаевич Янковский, Государственный центр «Белмикроанализ» филиала НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл», ул. Казинца, 121А, 220108, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории спектроскопии полупроводников кафедры физики полупроводников и наноэлектроники
физического факультета

Роман Андреевич Лановский, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

студент физического факультета

Литература

1. Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / В. С. Анищенко [и др.] // УФН. 1999. Т. 169, № 1. С. 7–38.
2. Кремниевые диоды – генераторы шумовых импульсных последовательностей / О. К. Барановский [и др.] // Материалы и структуры современной электроники : материалы II Междунар. конф. (Минск, 5– 6 окт. 2006 г.). Минск, 2006. С. 58– 61.
3. Булярский С. В., Грушко Н. С. Генерационно-рекомбинационные процессы в активных элементах. М., 1995.
4. Грехов И. В., Сережкин Ю. Н. Лавинный пробой p – n-перехода в полупроводниках. Л., 1980.
5. Шокли У. Проблемы, связанные с p – n-переходами в кремнии // УФН. 1962. Т. 77, № 1. С. 161–196.
6. Зи С. Физика полупроводниковых приборов : в 2 т. М., 1984. Т. 1.
7. Флуктуации лавинного тока на нерегулярностях структур диодного типа / С. С. Дереченик [и др.] // Международная конференция, посвященная 50-летию МРТИ – БГУИР : материалы конф. (Минск, 18–19 марта 2014 г.). Минск, 2014. С. 109 –112.
Опубликована
2017-04-04
Ключевые слова
диоды – генераторы шума, электрофизические параметры, микроплазмы
Как цитировать
БУСЛЮК, Виктор Вячеславович et al. Электрофизические параметры генераторных диодов для создания широкополосного шума. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, [S.l.], n. 1, p. 95-99, апр. 2017. ISSN 2520-2243. Доступно на: <https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/15>. Дата доступа: 18 янв. 2018