2004年07月28日

最大空乏層電荷

前回の予告通り表面ポテンシャルの式から少しお遊び。

まずは以下の図から。

最大空乏層電荷

ここからすべて、強反転の状態について考える。
右上の前回求めた表面ポテンシャルの式をXdについて解いてみる。強反転の場合空乏層幅はXdmaxなのですでにそのように書いてある。

強反転のところで説明したように、表面ポテンシャルがψBになったときが、空乏層幅最大になる強反転の条件なので、これを使うと第2式の最右辺のようになる。

これで空乏層幅が誘電率、アクセプタ濃度、真性フェルミレベルとフェルミレベルの差ψBで表されることになり、既知の値になる。

次に左図下に示されている最大空乏層電荷を求めてみることにする。電荷部分に矢印で示されている関係を使うとQdmaxがでてくる。これが下から2番目の式である。ここに先ほど求めたXdmaxを代入すると最右辺のようになり、これまた空乏層電荷が既知の値になる。

ちなみに拡散電位のところで出てきたような式でψBをあらわすと一番下の式のようになる。そうすると、実は最大空乏層幅、最大空乏層電荷ともに真性半導体のキャリア濃度、アクセプタ濃度、誘電率、ボルツマン定数、電子の電荷から温度が決まれば求められることになる。まあ、これは当たり前っていえば当たり前なんだけどね。今までずーっとやってきた説明が分かっていれば、当たり前すぎておもしろくない。

とまあ、今回はここまで。次回からいよいよキャパシタのCV特性の話に入っていく。
posted by ピッコロ大魔王 at 10:19| Comment(0) | TrackBack(0) | 物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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