63732 (Приборы полупроводниковые)

Приборы полупроводниковые

Термины и определения

ГОСТ 15133-77 (СТ СЭВ 2767-80)

Физические элементы полупроводниковых приборов

Электрический переход (Переход, Elektrischer Ubergang (Sperrschicht), Junction) – переходный слой в полупроводниковом материале между двумя областями с различными типами электропроводности или разными значениями удельной электрической проводимости (одна из областей может быть металлом).

Электронно-дырочный переход (p‑n переход, pn‑Ubergang, P‑N Junction) – электрический переход между двумя областями полупроводника, одна из которых имеет электропроводность n‑типа, а другая p‑типа.

Электронно-электронный переход (n‑n⁺ переход, n‑n⁺‑Ubergang, N‑N⁺ junction) – электрический переход между двумя областями полупроводника n‑типа, обладающими различными значениями удельной электрической проводимости.

Дырочно-дырочный переход (p‑p⁺ переход, p‑p⁺‑Ubergang, P‑P⁺ junction) – электрический переход между двумя областями полупроводника p-типа, обладающими различными значениями удельной электрической проводимости.

Примечание. “+” условно обозначает область с более высокой удельной электрической проводимостью.

Резкий переход (Steiler Ubergang, Abrupt junction) – электрический переход, в котором толщина области изменения концентрации примеси значительно меньше толщины области пространственного заряда.

Примечание. Под толщиной области понимают ее размер в направлении градиента концентрации примеси.

Плавный переход (Stetiger Ubergang, Graded junction) – электрический переход, в котором толщина области изменения концентрации примеси сравнима с толщиной области пространственного заряда.

Плоскостной переход (Flachenubergang, Surface junction) – электрический переход, у которого линейные размеры, определяющие его площадь, значительно больше толщины.

Точечный переход (Punktubergang, Point-contact junction) – электрический переход, все размеры которого меньше характеристической длины, определяющей физические процессы в переходе и в окружающих его областях.

Диффузионный переход (Diffundierter Ubergang, Diffused junction) – электрический переход, полученный в результате диффузии атомов примеси в полупроводнике.

Планарный переход (Planarubergang, Planar junction) – диффузионный переход, образованный в результате диффузии примеси сквозь отверстие в защитном слое, нанесенном на поверхность полупроводника.

Конверсионный переход (Konversionsubergang, Conversion junction) – электрический переход, образованный в результате конверсии полупроводника, вызванной обратной диффузией примеси в соседнюю область, или активацией атомов примеси.

Сплавной переход (Legierter Ubergang, Alloyed junction) – электрический переход, образованный в результате вплавления в полупроводник и последующей рекристаллизации металла или сплава, содержащего донорные и (или) акцепторные примеси.

Микросплавной переход (Mikrolegierter Ubergang, Micro-alloy junction) – сплавной переход, образованный в результате вплавления на малую глубину слоя металла или сплава, предварительно нанесенного на поверхность полупроводника.

Выращенный переход (Gezogener Ubergang, Grown junction) – электричеcкий переход, образованный при выращивании полупроводника из расплава.

Эпитаксиальный переход (Epitaxieubergang, Epitaxial junction) – электрический переход, образованный эпитаксиальным наращиванием. Эпитаксиальное наращивание – создание на монокристаллической подложке слоя полупроводника, сохраняющего кристаллическую структуру подложки.

Гетерогенный переход (гетеропереход, Heteroubergang, Heterogenous junction) – электрический переход, образованный в результате контакта полупроводников с различной шириной запрещенной зоны.

Гомогенный переход (гомопереход, Homogener Ubergang, Homogenous junction) – электрический переход, образованный в результате контакта полупроводников с одинаковой шириной запрещенной зоны.

Переход Шоттки (Schottky Ubergang, Schottky junction) – электрический переход, образованный в результате контакта между металлом и полупроводником.

Выпрямляющий переход (Gleichrichterubergang, Rectifying junction) – электрический переход, электрическое сопротивление которого при одном направлении тока больше, чем при другом.

Омический переход (Ohmischer Ubergang, Ohmic junction) – электрический переход, электрическое сопротивление которого не зависит от направления тока в заданном диапазоне значений токов.

Эмиттерный переход (Emitterubergang, Emitter junction) – электрический переход между эмиттерной и базовой областями полупроводникового прибора.

Коллекторный переход (Kollektorubergang, Collector junction) – электрический переход между базовой и коллекторной областями полупроводникового прибора.

Дырочная область (p‑область, Defektelektronengebiet, P‑region) – область в полупроводнике с преобладающей дырочной электропроводностью.

Электронная область (n‑область, Elektronengebiet, N‑region) – область в полупроводнике с преобладающей электронной электропроводностью.

Область собственной электропроводности (i‑область, Eigenleitungsgebiet, Intrinsic region) – область в полупроводнике, обладающая свойствами собственного полупроводника.

Базовая область (База, Basisgebiet, Base region) – область полупроводникового прибора, в которую инжектируются неосновные для этой области носители заряда.

Эмиттерная область (Эмиттер, Emittergebiet, Emitter region) – область полупроводникового прибора, назначением которой является инжекция носителей заряда в базовую область.

Коллекторная область (Коллектор, Kollektorgebiet, Collector region) – область полупроводникового прибора, назначением которой является экстракция носителей из базовой области.

Активная часть базовой области биполярного транзистора (Aktiver Teil des Basisgebietes eines bipolaren Transistors, Active part of base region) – часть базовой области биполярного транзистора, в которой накопление или рассасывание неосновных носителей заряда происходит за время перемещения их от эмиттерного перехода к коллекторному переходу.

Пассивная часть базовой области биполярного транзистора (Passiver Teil des Basisgebietes eines bipolaren Transistors, Passive part of base region) – часть базовой области биполярного транзистора, в которой для накопления или рассасывания неосновных носителей заряда необходимо время большее, чем время их перемещения от эмиттерного перехода к коллекторному переходу.

Проводящий канал (Kanal, Channel) – область в полупроводнике, в которой регулируется поток носителей заряда.

Исток (Source, Sourse) – электрод полевого транзистора, через который в проводящий канал втекают носители заряда.

Сток (Drain, Drain) – электрод полевого транзистора, через который из проводящего канала вытекают носители заряда.

Затвор (Gate, Gate) – электрод полевого транзистора, на который подается электрический сигнал.

Структура полупроводникового прибора (Структура, Struktur eines Halbleiterbauelementes, Structure) – последовательность граничащих друг с другом областей полупроводника, различных по типу электропроводности или по значению удельной проводимости, обеспечивающая выполнение полупроводниковым прибором его функций.

Примечания: 1. Примеры структур полупроводниковых приборов: p­‑n; p‑n‑p; p‑i‑n; p‑n‑p‑n и др.

2. В качестве областей могут быть использованы металл и диэлектрик.

Структура металл-диэлектрик-полупроводник (Структура МДП, Metall-Dielektrikum-Halbleiter-Struktur (MIS-Struktur), MIS-Strusture) – структура, состоящая из последовательного сочетания металла, диэлектрика и полупроводника.

Структура металл-окисел-полупроводник (Структура МОП, Metall-Oxid-Halbleiter-Struktur (MOS-Struktur), MOS-Strusture) – структура, состоящая из последовательного сочетания металла, окисла на поверхности полупроводника и полупроводника.

Мезаструктура (Mesastruktur, Mesa-structure) – структура, имеющая форму выступа, образованного удалением периферийных участков кристалла полупроводника либо наращиванием.

Обедненный слой (Verarmungsschicht, Depletion layer) – слой полупроводника, в котором концентрация основных носителей заряда меньше разности концентрации ионизированных доноров и акцепторов.

Запирающий слой (Sperrschicht, Barrier region (layer)) – обедненный слой между двумя областями полупроводника с различными типами электропроводности или между полупроводником и металлом.

Обогащенный слой (Anreicherungsschicht, Enriched layer) – слой полупроводника, в котором концентрация основных носителей заряда больше разности концентрации ионизированных доноров и акцепторов.

Инверсный слой (Inversionsschicht, Invertion layer) – слой у поверхности полупроводника, в котором тип электропроводности отличается от типа электропроводности в объеме полупроводника в связи с наличием электрического поля поверхностных состояний, внешнего электрического поля у поверхности

или поля контактов разности потенциалов.

Явления в полупроводниковых приборах

Прямое направление для p‑n перехода (Durchlassrichtung des pn‑Uberganges, Forward direction of a P‑N junction) – направление приложения напряжения, при котором происходит понижение потенциального барьера в p‑n переходе. Направление постоянного тока, в котором p-n переход имеет наименьшее сопротивление.

Обратное направление для p-n перехода (Sperrichtung des pn-Uberganges, Reverse direction of а P-N junction) – направление приложения напряжения, при котором происходит повышение потенциального барьера в p-n переходе. Направление постоянного тока, в котором p-n переход имеет наибольшее сопротивление.

Пробой p-n перехода (Durchbruch des pn-Uberganges, Breakdown оf a P-N junction) – явление резкого увеличения дифференциальной проводимости p-n перехода при достижения обратным напряжением (током) критического для данного прибора значения. (Необратимые изменения в переходе не являются необходимым следствием пробоя).

Электрический пробой p-n перехода (Elektrischer Durchbruch des pn-Uberganges, P-N junction eltctrical breakdown) – пробой p-n перехода, обусловленный лавинным размножением носителей заряда или туннельным эффектом.

Лавинный пробой p-n перехода (Lawinendurchbruch des pn-Uberganges, P‑N junction avalanche breakdown) – электрический пробой p-n перехода, вызванный лавинным размножением носителей заряда под действием сильного электрического поля.

Туннельный пробой p-n перехода (Tunneldurchbruch des рn-Uberganges, Zenner (tunnel) breakdown) – электрический пробой p-n перехода, вызванный туннельным эффектом.

Тепловой пробой p-n перехода (Thermischer Durchbruch des pn-Uberganges, P‑N junction thermal breakdown) – пробой p-n перехода, вызванный ростом числа носителей заряда в результате нарушения равновесия между выделяемым в p-n переходе и отводимым от него теплом.

Модуляция толщины базы (Modulation der Basisbreite, Base thickness modulation) – изменение толщины базовой области, вызванное изменением толщины запирающего слоя при изменении значения обратного напряжения, приложенного к коллекторному переходу.

Эффект смыкания ("прокол базы", Durchgreifeffekt, punch-through) – смыкание обедненного слоя коллекторного перехода в результате его расширения на всю толщину базовой области с обедненным слоем эмиттерного перехода.

Накопление неравновесных носителей заряда в базе (Speicherung von Uberschussladungstragern in der Basis, Minority carrier storage in the base) – увеличение концентрации и величины зарядов, образованных неравновесными носителями заряда в базе в результате увеличения инжекции или в результате генерации носителей заряда.

Рассасывание неравновесных носителей заряда в базе (Abbau von Uberschussladungstragern in der Basis, Excess carrier resorption in the base) – уменьшение концентрации и величины зарядов, образованных неравновесными носителями заряда в базе в результате уменьшения инжекции или в результате рекомбинации.

Восстановление прямого сопротивления полупроводникового диода (Einschwingen des Durchlasswiderstandes einer Halblelterdiode, Forward recovery) – переходный процесс, в течение которого прямое сопротивление перехода полупроводникового диода устанавливается до постоянного значения после быстрого включения перехода в прямом направлении.

Восстановление обратного сопротивления диода (Wiederherstellung des Sperrwiderstandes einer Halbleiterdiode, Reverse recovery) – переходный процесс, в течение которого обратное сопротивление перехода полупроводникового диода восстанавливается до постоянного значения после быстрого переключения перехода с прямого направления на обратное.

Под словом "быстрый" понимается изменение тока или напряжения за время, сравнимое или меньшее постоянной времени переходного процесса установления или восстановления сопротивления.

Закрытое состояние тиристора (Blockierzustand eies Thyristors, Off-state of a thyristor) – состояние тиристора, соответствующее участку прямой ветви вольтамперной характеристики между нулевой точкой и точкой переключения.