
【计】 abrupt junction
rank; stairs; steps
【计】 characteristic
【医】 scala
bound; jump; leap
congeal; form; knot; settle; vinculum; weave
【医】 knob; knot; node; nodule; noduli; nodulus; nodus; noeud
阶跃结(step junction)是半导体器件领域的重要概念,指掺杂浓度在空间上发生突变的PN结结构。其核心特征为P型与N型半导体界面处的掺杂浓度呈阶跃式分布,与线性缓变结形成对比。
从物理结构分析,阶跃结的形成依赖于半导体制造工艺中的合金法或扩散法。在热平衡状态下,耗尽层宽度($W$)可通过公式推导: $$ W = sqrt{frac{2varepsilon_s}{q}(frac{1}{N_A}+frac{1}{ND})(V{bi})} $$ 其中$varepsilon_s$为介电常数,$q$为电子电荷,$N_A$和$ND$分别为受主与施主浓度,$V{bi}$为内建电势。
该结构的特殊电场分布特性使其在二极管整流、晶体管开关等器件中具有关键作用。相较于缓变结,阶跃结的突变掺杂特性导致更强的峰值电场强度,具体表达式为: $$ E_{max} = frac{qN_DW_n}{varepsilon_s} = frac{qN_AW_p}{varepsilon_s} $$ 这直接影响器件的反向击穿电压和电容特性。
权威文献中,美国电气电子工程师协会(IEEE)在《半导体器件标准术语手册》中明确将阶跃结归类为突变结亚型,并标注其在现代集成电路制造中的基础地位。英国剑桥大学出版的《半导体器件物理》教材则详细论证了该结构在载流子输运机制中的特殊表现。
“阶跃结”是一个专业术语,常见于半导体物理和电子工程领域,通常指掺杂浓度在界面处发生突变的半导体结结构(如PN结)。以下是详细解释:
阶跃结(Step Junction),又称突变结,指两种不同掺杂类型的半导体材料(如P型和N型)在界面处的掺杂浓度发生突然变化,而非逐渐过渡。这种结的形成通常通过外延生长、离子注入或合金法等工艺实现。
特性 | 阶跃结 | 缓变结 |
---|---|---|
掺杂变化 | 突变 | 逐渐过渡 |
工艺复杂度 | 较简单(如离子注入) | 较复杂(如扩散法) |
高频性能 | 更优(结电容小) | 稍差 |
耗尽层宽度 ( W ) 可通过以下公式计算:
$$
W = sqrt{frac{2epsilon (V_{bi} - V_a)}{q} left( frac{1}{N_A} + frac{1}{ND} right)}
$$
其中,( epsilon ) 为介电常数,( V{bi} ) 为内建电势,( V_a ) 为外加电压,( N_A ) 和 ( N_D ) 分别为受主和施主浓度。
若需进一步了解具体器件(如阶跃恢复二极管)的工作原理,建议参考半导体物理教材或专业文献。
阿克洛奥德赛膀胱切石术北极光擦油环从外面送入塔内的回流碘亚铋酸三苯硒多总线结构返驰遏止辐射密度刮板状指海克通氏现象盒黄蛭属还原金黄RK会溶质混基石油假捕加感使用器阻抗均衡弹簧柯克曼三元系括约肌痛门克伯格氏动脉中层炎内踝支丘疹坏死性皮结核脐中襞全部大写的单词双语的伺服脱机计算机