Электрофизические параметры генераторных диодов для создания широкополосного шума
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.
Литература
- Anishchenko V. S., Neiman A. B., Moss F., et al. Stochastic resonance: noise-enhanced order. Usp. f iz. nauk. 1999. Vol. 169, No. 1. P. 7–38 (in Russ.). DOI: 10.3367/UFNr.0169.199901c.0007.
- Baranovskii O. K., Kuchinskii P. V., Buslyuk V. V., et al. Kremnievye diody – generatory shumovykh impulʼsnykh posledovatelʼnostei. Materialy i struktury sovremennoi elektroniki : materialy II Mezhdunar. konf. (Minsk, 5–6 Oct. 2006). Minsk, 2006. P. 58–61 (in Russ.).
- Bulyarskii S. V., Grushko N. S. Generatsionno-rekombinatsionnye protsessy v aktivnykh elementakh [Generation-recombination processes in the active elements]. Mosc., 1995 (in Russ.).
- Grekhov I. V., Serezhkin Yu. N. Lavinnyi proboi p – n-perekhoda v poluprovodnikakh [Avalanche breakdown p – n-junction in semiconductors]. Leningr., 1980 (in Russ.).
- Shokli U. Problemy, svyazannye s p – n-perekhodami v kremnii [Problems related to p – n-junction in silicon]. Usp. f iz. nauk. 1962. Vol. 77, No. 1. P. 161–196 (in Russ.). DOI: 10.3367/UFNr.0077.196205d.0161.
- Zi S. Fizika poluprovodnikovykh priborov [Physics of semiconductor devices] : in 2 vol. Mosc., 1984. Vol. 1 (in Russ.).
- Derechenik S. S., Buslyuk V. V., Yankovskii Yu. N., et al. Fluktuatsii lavinnogo toka na neregulyarnostyakh struktur diodnogo tipa [Fluctuations in the avalanche current on the irregularities of the structures of the diode type]. Mezhdunarodnaya konferentsiya, posvyashchennaya 50-letiyu MRTI – BGUIR : materialy konf. (Minsk, 18–19 March 2014). Minsk, 2014. P. 109–112 (in Russ.).
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).