Вплив лінійних профілів легування на електрофізичні особливості p-n-переходів
Анотація
У цій роботі досліджено вплив лінійного градієнта концентрації легування на електрофізичні властивості p-n переходів на основі Si і GaAs. Градієнти легування становили від 1∙10¹⁶ до 1∙10²⁰ см-4, а аналіз проводили при температурах від 200 K до 500 K з кроком 100 K. Рівняння Пуассона було розв'язане для лінійних профілів легування, а аналітичні рішення отримані для матеріалів Si і GaAs. Ці розв'язки дали детальне уявлення про електричне поле, розподіл потенціалів, вбудований потенціал і ширину області виснаження. Для обох матеріалів вбудований потенціал залежав від температури, причому Si демонстрував більш значну зміну через вищу концентрацію власних носіїв. На ширину області збіднення впливають як концентрація легування, так і температура, причому GaAs демонструє більш виражену варіацію ширини, що пояснюється його відмінними властивостями порівняно з Si. Отримані результати підкреслюють вирішальну роль градієнтів легування і температурних варіацій у формуванні характеристик лінійних градуйованих p-n переходів, пропонуючи цінні висновки для проектування напівпровідникових приладів, таких як діоди і транзистори, оптимізованих для різних температурних умов.
Завантаження
Посилання
R. Ragi, R.V.T. da Nobrega, U.R. Duarte, and M.A. Romero, IEEE Trans. Nanotechnol. 15(4), 627 (2016). https://doi.org/10.1109/TNANO.2016.2567323
E. Gnani, A. Gnudi, S. Reggiani, and G. Baccarani, IEEE Trans. Electron Devices, 58(9), 2903 (2011). https://doi.org/10.1109/TED.2011.2159608
Z. Arefinia, and A. Asgari, Solar Energy Materials and Solar Cells, 137, 146 (2015). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.01.032
O.V. Pylypova, A.A. Evtukh, P.V. Parfenyuk, I.I. Ivanov, I.M. Korobchuk, O.O. Havryliuk, and O.Yu. Semchuk, Opto-Electronics Review, 27(2), 143 (2019). https://doi.org/10.1016/j.opelre.2019.05.003
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, East Eur. J. Phys. (4), 329 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-4-37
R.D. Trevisoli, R.T. Doria, M. de Souza, S. Das, I. Ferain, and M.A. Pavanello, IEEE Trans. Electron Devices, 59(12), 3510 (2012). https://doi.org/10.1109/TED.2012.2219055
J.S. Abdullayev, and I.B. Sapaev, East European Journal of Physics, (3), 344-349 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-39R
B. Pal, K.J. Sarkar, and P. Banerji, Solar Energy Materials and Solar Cells, 204, 110217 (2020). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.110217
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, Eurasian Physical Technical Journal, 21(3), 21 (2024). https://doi.org/10.31489/2024No3/21-28
P. Dubey, B. Kaushik, and E. Simoen, IET Circuits, Devices & Systems, 13(6), 6763 (2019). https://doi.org/10.1049/iet-cds.2018.5169
M.-D. Ko, T. Rim, K. Kim, M. Meyyappan, and C.-K. Baek, Scientific Reports, 5(1), 11646 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11646
J. Abdullayev, and I. Sapaev, Physical Sciences and Technology, 11(3-4), 39 (2024). https://doi.org/10.26577/phst2024v11i2b05
A.M. de Souza, D.R. Celino, R. Ragi, and M.A. Romero, Microelectronics J. 119, 105324 (2021). (https://doi.org/10.1016/j.mejo.2021.105324).
L.O. Olimov, Semiconductors, 46(7), 898 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063782612070159
L. Olimov, and I. Anarboyev, Silicon, 14, 3817 (2022). https://doi.org/10.1007/s12633-021-01596-1
L.O. Olimov, Appl. Sol. Energy, 46, 118 (2010). https://doi.org/10.3103/S0003701X1002009X
J.Sh. Abdullayev, I.B. Sapaev, and Kh.N. Juraev, Low Temp. Phys. 51, 60 (2025) https://doi.org/10.1063/10.0034646
M.C. Putnam, S.W. Boettcher, M.D. Kelzenberg, D.B. Turner-Evans, J.M. Spurgeon, E.L. Warren, et al., Energy & Environmental Science, 3(8), 1037 (2010). https://doi.org/10.1039/C0EE00014K
R. Elbersen, R.M. Tiggelaar, A. Milbrat, G. Mul, H. Gardeniers, and J. Huskens, Advanced Energy Materials, 5(6), 1401745 (2014). https://doi.org/10.1002/aenm.201401745
I. Sapaev, B. Sapaev, D. Abdullaev, J. Abdullayev, A. Umarov, R. Siddikov, A. Mamasoliev, et al., E3S Web of Conferences, 383, 04022 (2023). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338304022
L.O. Olimov, “Adsorption of alkali metals and their effect on electronic properties of grain boundaries in bulk of polycrystalline silicon,” Semiconductors, 44, 602 (2010). https://doi.org/10.1134/S106378261005009X
L.O. Olimov, Appl. Sol. Energy, 44, 142 (2008). https://doi.org/10.3103/S0003701X08020187
L. Olimov, and I. Anarboyev, AIP Conf. Proc. 3244, 060015 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0242092
Авторське право (c) 2025 Джошкін Ш. Абдуллаєв
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
