Типовик_пункт_1 (987888)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

7

Московский Энергетический Институт (ТУ)

Типовой расчёт

по физике диэлектрических материалов

Выполнил: Гончаров Е.О.

гр. ЭЛ-15-04

Проверил: Бородулин В. Н.

Москва 2007 г.

1) Исследовать механизм проводимости в плёнке МДМ структуры на основе HP jrcbljd толщиной 0.05-0.3 мкм. Омические контакты имеют площадь 0,85мм².Экспериментальные зависимости уд. эл. проводимости σ имеют вид прямых в поллулогарифмических координатах от температуры и напряженности эл. поля,крайние значения которых приведены ниже.Перестроить исходные данные в координатах по Френкелю и по Шоттки (для построения графиков следует брать не менее 5-ти точек на заданной прямой).Сопоставить полученные данные и дать заключение о механимзме токопрохождения.

T,C 50 125 E,В/см 10^3 10^6

lg σ,(Ом*см)^-1 -14,6 -11 -14,6 -13,2

2) Считая, что в указанной в п.1. структуре МДМ будет наблюдаться тепловой пробой, рассчитать и построить зависимость Епр=f(T), используя модель тепловой теории пробоя тонких пленок по Клейну.

Фундаментальные константы и другие постоянные:

• q = 1.602*10^-19 Кл - элементарный заряд

• k = 1.38*10^-23 Дж/К = 8.6 * 10^-5 ЭВ/К - постоянная Больцмана

• ε₀ = 8.85*10^-12 Ф/м - электрическая постоянная

• d = 0,1 мкм - толщина плёнки

• ε = 18 - диэлектрическая проницаемость плёнки

• S = 0,85^-6 м^2 - площадь омических контактов

• А = 120 - постоянная Ричардсона

Решение:

Сделаем предоположение, что зависимость lgσ = f(E) сделана для точки T=50°С, т.к. значение проводимости в «первой» крайней точки совпадают. Исходя из этого будет делать расчет.

1. Приведем исходную зависимость к виду ln(I) = f(U^0.5).

U=E*d

Для U=0,01 В.

Для U=10 В.

Для .

Ln(I) = -31,478 А.

Для

Ln(I) = -21,346 А.

Полученная таблица значений

Ln(I),А	U^1/2,В^1/2
-31,478	0,1
-21,346	3,162

1. Величина наклона ВАХ при 50°С:

Экспериментальный наклон ВАХ получим из геометрических построений:

Βшэ=(-31,478+21,346)/(0,1-3,162)=3,309

Теоретический наклон ВАХ рассчитывается по формуле (в СИ):

1. Величина потенциального барьера - φф_, эВ

Найдем уравнения прямых, которые представляют собой ВАХ пленки. Они имеют вид:

y = b + k*x

Для Т = 323 К

Составим систему уравнений:

-31,478 = b + 0,1*k

-21,346 = b + 3,162*k

Откуда:

b = -31,809

k = 3,309

Тогда аппроксимационная зависимость имеет вид: ln(Iш) = -31,809 + 3,309*U^1/2

При ее помощи можно найти высоту потенциального барьера (эВ):

4) Перестроить исходные ВАХ в координатах по Френкелю и найти параметры βфэ, βфр, φa

Рассчитаем дополнительные точки ВАХ (помимо крайних) в координатах по Шоттки:

Ln(I),А	-31,478	-28,5	-26,846	-25,191	-21,346
U^1/2,В^1/2	0,1	1	1,5	2	3,162

Для того чтобы перестроить данные зависимости в координатах по Френкелю, вычтем из значения ln(I) натуральный логарифм квадрата квадратного корня напряжения.

Получим:

Ln(I/U),А/В	-26,873	-28,500	-27,657	-26,577	-23,648
U^1/2,В^1/2	0,1	1	1,5	2	3,162

Экспериментальный наклон ВАХ найдем из геометрических построений:

Теоретический наклон ВАХ рассчитывается по формуле (в СИ):

Величина потенциального барьера - φф_, эВ

Найдем уравнения прямых, которые представляют собой ВАХ пленки. Они имеют вид:

y = b + k*x

Для Т = 323 К

Составим систему уравнений:

-26,873 = b + 0,1*k

-23,648 = b + 3,162*k

Откуда:

b = -26,978

k = 1,053

Тогда аппроксимационная зависимость имеет вид: lg(Iф) = -26,978 + 1,053*U^1/2

При ее помощи можно найти высоту потенциального барьера (эВ):

Расчет диэлектрической проницаемости ε по полученным экспериментальным данным.

Для расчета диэлектрической проницаемости по модели токопрохождения Френкеля используем следующую формулу:

Для расчета диэлектрической проницаемости по модели токопрохождения Шоттки используем следующую формулу:

Рассчитаем диэлектрическую проницаемость для модели токопрохождения Френкеля:

Т = 323 К

Рассчитаем диэлектрическую проводимость для модели токопрохождения Шоттки:

4) Сопоставление полученных данных и выводы о механизме токопрохождения.

Оценивая экспериментальные зависимости можно увидеть присутствие обоих механизмов токопрохождения, по Шоттки и по Френкелю. Однако модель токопрохождения по Шоттки не обеспечивает достаточной точности. Об этом говорит большее, чем у модели по Френкелю, расхождение экспериментальных и расчетных значений углов наклона зависимостей, также, экспериментальные значения диэлектрической проницаемости ε, посчитанные для модели токопрохождения по Френкелю, более близки к теоретическому значению. Сравнение значений высот потенциальных барьеров окончательно подтверждает преобладание модели токопрохождения по Френкелю.

Итак, подводя окончательный итог, можно утверждать, что в пленке присутствуют оба механизма токопрохождения, с явным преобладанием механизма токопрохождения по Френкелю.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов домашнего задания