一块掺施主浓度为2×1016cm-3的硅片 在920℃下掺金到饱和浓度。然后经氧化等处理 最后此硅片的表面复合中心为1

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一块掺施主浓度为2×1016cm-3的硅片,在920℃下掺金到饱和浓度。然后经氧化等处理,最后此硅片的表面复合中心为1010cm-2。

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答案解析

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  • 认为复合中心Nt分布是均匀的,则由表面复合中心可求得:
       Nt=1015cm-3
       体寿命    
       已知金的空穴俘获率γp=1.15×10-7cm3/s,Nt=1015(cm3)
       代入得    
       又因为迁移率μp与总的杂质浓度有关。
       Ni=ND+Nt=2×1016×1015=2.1×1016(1/cm3)
       由教材查得
       μp=350(cm2/V·s)
       所以
       故扩散长度
       
       表面复合速度
       sp=γpNst=1.15×10-7×1010=1.15×103(cm/s)$因为
       
       又因为金在n型Si中起受主作用,故
       n0=ND-Nt=1.9×1016(1/cm3)
       
       且在x=0处
       
       代入数据得
       p(0)=1.18×104+8.7×10-9×1017×
       
       =1.18×104+8.7×10-9×1017×
       
       =1.18×104+8.7×108×(1-0.035)
       =1.18×104+8.7×108×0.965
       =1.18×104+8.395×109
       =8.4×108(1/cm3)
       故根据表面复合速度的物理意义,求得流向表面的空穴流密度为
       Jp=sp(p(0)-p0)
       代入数据得
       Jp=1.15×103×(8.4×108-1.18×104)
       =9.66×1011[1/(cm2·s)]