Надежность автомобильных электронных компонентов в условиях воздействия знакопеременных нагрузок - page 6

С.А. Адарчин, В.Г. Косушкин, Е.Н. Адарчина
6
тывать, что существуют массы носителей тока вдоль оси эллипсоида
постоянной энергии
m
и перпендикулярно ей
m
. В соответствии с
этим имеются разные подвижности: вдоль оси
и перпендикулярно
оси
. Перераспределение носителей между уровнями при деформа-
ции приводит к изменению вклада этих двух компонент в общую по-
движность по отношению к недеформированной структуре.
Изменение подвижности электронов можно представить следу-
ющим образом:
0
1 2 ехр
( )
1
1 2 2 1 2ехр
( )
с
n
n
с
K Е kT
K
Е kT
 
 
,
(10)
где
/
K
  
фактор анизотропии подвижности;
n
подвиж-
ность электронов при воздействии деформации;
0
n
подвижность
электронов при отсутствии деформации.
Изменение подвижности дырок можно представить выражением
1 2
3 2
1 2
т л
л
1 2 1 2
3 2
0
л
т
1 (
) ( ) ехр
( )
1 ( ) ехр
( )
р
v
р
v
m m K
Е kT
m
m m
K
Е kT
, (11)
где
1 2
K m m
 
фактор анизотропии массы;
л
m
,
т
m
эффектив-
ные массы легких и тяжелых дырок в недеформированной структуре;
р
подвижность дырок при воздействии деформации;
0
р
по-
движность дырок при отсутствии деформации.
Для рассматриваемой кремниевой структуры отношение подвиж-
ности при наличии деформации к подвижности в недеформирован-
ной структуре составило ≈ 0,49, т. е. значение подвижности носите-
лей в напряженном состоянии снизилось приблизительно в 2 раза.
Наряду с рассмотренными параметрами полупроводниковых
структур одним из важнейших параметров, определяющих чувстви-
тельность приборов к деформации, является
концентрация носите-
лей тока
, в частности неосновных. В деформированном полупро-
воднике перераспределение носителей между уровнями приводит к
изменению их концентрации в зоне. Для исследуемой кремниевой
структуры
р
-типа при деформации концентрации
р
р
и
p
n
основных
и неосновных носителей соответственно будут определены как
2
0
exp
,
g
i
p
a
a
E
n
p N
N
kT

 
(12)
2
0
exp
,
g
i
p
a
E
n n
N
kT

(13)
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook