Вплив структури кремнієвих P-N переходів на їх характеристики як газових сенсорів.
Вантажиться...
Дата
2011
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Астрапринт
Анотація
Досліджено вплив рівня легування кремнієвих p-n переходів на їхні характеристики як сенсорів парів аміаку. Проведено чисельні двовимірні розрахунки нерівноважних
поверхневих процесів у p-n переходах при адсорбції молекул донорного газу.Встановлено,
що при зростанні концентрації легуючих домішок змінюється механізм чутливості сенсор
ів. При низькому рівні легування газова чутливість обумовлена утворенням поверхневого
каналу з електронною провідністю. У сильно легованих структурах значну роль у формуванн
і поверхневого зворотного струму відіграє тунелювання електронів у поверхневий канал.
Підвищення рівня легування веде до зниження фонового прямого струму сенсорів і до суттєвого зниження чутливості при низьких концентраціях парів аміаку.
Исследовано влияние уровня легирования кремниевых p-n переходов на их характеристики как сенсоров паров аммиака. Проведены численные двумерные расчеты неравновесных поверхностных процессов в p-n переходах при адсорбции молекул донорного газа.Обнаружено, что при повышении концентрации легирующих примесей изменяется механизм чувствительности сенсоров.При низком уровне легирования газовая чувствительность обусловлена образованием поверхностного канала с электронной проводимостью.В сильно легированных структурах значительную роль в формировании поверхностного обратного тока играет туннелирование электронов в поверхностный канал.Повышение уровня легирования ведет к снижению фонового прямого тока сенсоров та к существенному снижению чувствительности при низких концентрациях паров аммиака.
Effect of the doping level of silicon p-n junctions was studied on their characteristics as ammonia vapors sensors. Numerical 2-D calculations of the non-equilibrium surface processes in p-n junctions, due to the adsorption of donor gas molecules, were performed. It is established that the mechanism of the sensitivity of sensors is changed with the increase in the impurities concentrations. Under a low doping level the sensitivity is due to the forming of a surface channel with electron conductivity. In highly doped structures the electron tunneling into the surface channel plays a significant role in the reverse surface current forming. The increase in the doping level results in a lowering of the background forward current of sensors and to a significant sensitivity decrease under low ammonia vapors concentrations.
Исследовано влияние уровня легирования кремниевых p-n переходов на их характеристики как сенсоров паров аммиака. Проведены численные двумерные расчеты неравновесных поверхностных процессов в p-n переходах при адсорбции молекул донорного газа.Обнаружено, что при повышении концентрации легирующих примесей изменяется механизм чувствительности сенсоров.При низком уровне легирования газовая чувствительность обусловлена образованием поверхностного канала с электронной проводимостью.В сильно легированных структурах значительную роль в формировании поверхностного обратного тока играет туннелирование электронов в поверхностный канал.Повышение уровня легирования ведет к снижению фонового прямого тока сенсоров та к существенному снижению чувствительности при низких концентрациях паров аммиака.
Effect of the doping level of silicon p-n junctions was studied on their characteristics as ammonia vapors sensors. Numerical 2-D calculations of the non-equilibrium surface processes in p-n junctions, due to the adsorption of donor gas molecules, were performed. It is established that the mechanism of the sensitivity of sensors is changed with the increase in the impurities concentrations. Under a low doping level the sensitivity is due to the forming of a surface channel with electron conductivity. In highly doped structures the electron tunneling into the surface channel plays a significant role in the reverse surface current forming. The increase in the doping level results in a lowering of the background forward current of sensors and to a significant sensitivity decrease under low ammonia vapors concentrations.
Опис
Сенсорна електронiка i мiкросистемнi технологiї = Sensor Electronics and Microsystem Technologies : наук.-техн. журнал. - Одеса : Астропринт,2011 - T.2(8)4,- укр.
Ключові слова
газовий сенсор, чутливість, p-n перехід, рівень легування, провідний канал, тунелювання, газовый сенсор, чувствительность, p-n переход, уровень легирования, проводящий канал, туннелирование, gas sensor, sensitivity, p-n junction, doping level, conducting channel, tunneling
Бібліографічний опис
Сенсорна електронiка i мiкросистемнi технологiї = Sensor Electronics and Microsystem