Изготовление диодов Шоттки

Содержание

Введение……………………………………………………………………………...3

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИОДА ШОТТКИ……………………………..4

1.1 Принцип работы перехода металл-полупроводник...………………………....4

1.2 Обозначение и свойства диода Шоттки………………………………………..6

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДОВ ШОТТКИ В КАЧЕСТВЕ СМЕСИТЕЛЕЙ………………………………………………………………………………..9

2.1 Принцип работы смесителя……………………………………………………..9

2.2 Характеристики смесителя на основе диода Шоттки………………………..11

ГЛАВА 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИОДОВ ШОТТКИ……………………………...12

3.1 Примерный маршрут изготовления диодов Шоттки………………………...13

3.2 Паразитные характеристики данной структуры……………………………...16

Заключение………………………………………………………………………….17

Список литературы………………………………………………………………....18

Введение

Семейство полупроводниковых диодов очень велико. Одним из них является диод Шоттки (более полное его название – диод с барьером Шоттки, или, сокращенно, ДБШ), названный так в честь изобретателя Вальтера Шоттки. Этот немецкий физик открыл и изучил так называемый барьерный эффект, возникающий на границе раздела металл-полупроводник. Этот барьер так же, как и      p-n переход обладает односторонней проводимостью и при этом имеет некоторые отличительные свойства, о которых я скажу ниже. Диоды Шоттки широко применяются в блоках питания, в радиотехнике.

В настоящее время наблюдается тенденция интенсивного освоения субмиллиметрового диапазона длин волн для интроскопии неметаллических объектов в системах контроля безопасности, медицинских систем томографии и терапии. Большинство задач требуют устройств, которые могут детектировать сигнал от источника излучения невысокой мощности (~100 мВт) на небольших расстояниях (~10 м). В последнее время для таких систем стали применяться детекторы на основе диодов с барьером Шоттки [1].

Также актуальной является задача создания устройств радиоастрономических измерений, приемников волн в субмиллиметровых диапазонах [2]. По своей сути это гетеродинные приемники, важнейшими элементами которых есть преобразователь частоты, в роли которого выступает диод Шоттки.

Для того, чтобы понимать как применяется этот диод, я начну с общего описания, изучения слабых и сильных сторон и общего принципа его работы.

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИОДА ШОТТКИ

1. Принцип работы перехода металл-полупроводник [3]

Рассмотрим контакт металла с полупроводником n–типа для случая, когда работа выхода металла Фм больше, чем работа выхода полупроводника Фп                      (рис.1). При образовании контакта электроны переходят из материала с меньшей работой выхода в материал с большей работой выхода, в результате чего уровни Ферми металла и полупроводника выравниваются.[pic 1][pic 2]

 При этом полупроводник оказывается заряженным положительно, а возникающее внутреннее электрическое поле препятствует переходу электронов в металл. Между металлом и полупроводником возникает контактная разность потенциалов       (рис.2). [pic 4][pic 5][pic 3]

Распределение электрического поля (рис.3) и объемного заряда в этом случае описывается теми же уравнениями, что и для резкого p-n перехода[4]. В полупроводнике возникает область, обедненная основными носителями заряда с пониженной проводимостью, ширина которой Lп зависит от уровня легирования полупроводника. В равновесном состоянии потоки электронов из металла в полупроводник и в обратном направлении одинаковы и ток через контакт отсутствует.[pic 6][pic 7]