Адекватное математическое моделирование реальной вольт-амперной характеристики электронно-дырочного перехода

В связи с микроминиатюризацией элементов радиоаппаратуры возникает необходимость компьютерного схемотехнического моделирования. Применяемые при этом математические модели полупроводниковых приборов должны быть адекватными. Основным элементом технологии создания микросхем является электронно-дырочный гомопереход. Он представляет собой неотъемлемую часть схем замещения , а стало быть и математических моделей биполярных и полевых транзисторов и других полупроводниковых приборов.

В работе наряду с анализом вольт-амперной характеристики идеализированного перехода, детально рассматривается вопрос о моделировании реальной вольт-амперной характеристики . В идеализированном случае учитывается лишь один параметр - ток насыщения, определяемый диффузией ,концентрацией носителей и размерами свободных областей .Для адекватного моделирования, а тем более проектирования такая модель не является приемлемой В работе основное внимание уделяется анализу отличий между реальной и идеальной вольт-амперными характеристиками. .При адекватном моделировании требуется гораздо больше параметров, справочных данных для этого недостаточно .Необходимо учесть ряд электрофизических процессов происходящих в кристалле ,и режде всего необходимо учесть генерацию и рекомбинацию носителей заряда .Иногда за пределами обедненной области существенным оказывается уровень инжекции неосновных носителей ,и соответствующие области кристалла становятся квазинейтральными . При больших токах через переход нужно учесть наведенное электрическое поле в областях за пределами обедненной области. И, наконец, при обратном включении возникает пробой, имеющий различную природу.
В докладе рассмотрены применяемые в мировой практике подходы к адекватному моделированию. Даны рекомендации по планированию эксперимента с учетом государственных стандартов, в результате которого определяются параметры математических моделей конкретных диодов (выпрямительных и стабилитронов).