Бувайлик Є. В., Мартинов Я. Б., Погорєлова Е. В. Федеральне державне унітарне підприємство «НВП« Исток »Вокзальна, 2а, м. Фрязіно, Московська область, 141190, Росія Fax: (095) 4658686; e-mail : istkor@elnet.msk.ru

Анотація – Вперше показано, що за деяких умов в nin структурі виникає нестійкість, пов’язана з ударною іонізацією носіїв струму, що має S-подібну вольтамперную характеристику, що приводить до шнуруванню струму і локальним руйнуванням напівпровідникової структури. Досліджено її властивості.

I. Вступ

Відомо [1], що пробивна напруга ділянки напівпровідника довжиною L, що має однорідне легування Nd, можна висловити через максимальне на даній ділянці електричне поле Ет, Що залежить від ширини забороненої зони і меншою мірою від величини легування Nd . Відомо також, що пробивна напруга, наприклад, шару власного напівпровідника завтовшки L, Unp = Em L зменшується приблизно в 2 рази, якщо зробити контакти до цієї структури инжектируются. Це відбувається через інжекції об’ємного заряду у власний напівпровідник-поле в такій структурі стає приблизно трикутним: близько нуля на катоді (віртуальний катод) і Ет на аноді, і U0=1/2*Em L.

II. Основна частина

Puc. 1a. BAX nin і pin структур.

Fig. 1a. I-V curves of n-i-n and p-i-n structures

Fig. 2. Electron and hole distributions inside nin structure

2. Я Б. Мартинов. Спеціальний вид граничних умов для системи рівнянь низькотемпературної напівпровідникової плазми. ЖВМ і МФ., 1999, том 39, № 2, с.309-314.

3. Я Б. Мартинов, Є. І. Голант. Повністю консервативна, абсолютно стійка різницева схема для вирішення нестаціонарних задач теорії напівпровідникових приладів. Електронна техніка, серія 1, Електроніка СВЧ, вип. 2, стор.59-63, 1992.

Puc. 2. Розподіл концентрації електронів і дірок всередині nin структури.

4. Е. В. Бувайлик, Я. Б. Мартинов, Е. В. Погорєлова. Дослідження фізичних механізмів, що обмежують максимальну потужність і ефективність польових транзисторів з бар’єром Шоттки. М.: Радіотехніка. – 2004, № 2.

Fig. 3. Scheme of MESFET with n+ doped region and i-substrate

AVALANCHE INJECTION INSTABILITY AND LOW BREAK DOWN VOLTAGE IN MULTILAYER STRUCTURES

Buvaylik E. V.,Martynov Y. B., Pogorelova E. W. FSUE RPC «Istok»

Vokzalnaya 2a, Fryazino, Moscow Region, 141190, Russia Phone (095) 4658620 e-mail: istkor@elnet.msk.ru

Puc. 3. Схема ПТШ з легованим n + шаром і / – підкладкою.

It is shown for the first time that in the n-i-n structures under certain conditions instability with S-type l-V curve connected with avalanche ionization leads to current pinching, and, at last, local destruction of the structures. Threshold voltage characteristic to

the instability is as a rule much less conditions instability than U0.

Instabilities threshold voltage is a rule much less than breakdown voltage both of dielectric of the same thickness and expected breakdown of nin structure.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»