research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Static Characteristics of n+-n-p-p+ Silicon IMPATT Diode

Author: Muneer Aboud Hashem منير عبود هاشم
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2009 Volume: 13 Issue: 2 Pages: 144-161
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

To optimize device performance, theoretical analysis for static characteristics of an
n+-n-p-p+ silicon IMPATT diode with a deep junction from the surface and a diffused
junction in the n-p layer is presented. The doping profile in the (n) layer is considered to be
a Chebyshev orthogonal polynomial form, the diffusion coefficient is concentration
dependent, and the junction depth varies according to the diffusion time. The most
important characteristics such as the electric field distribution, potential distribution, and
excess noise factor are treated numerically using Newton's method and the introduction of
MATLAB version 6.1. Furthermore, response speed and the figure of merit, the cw output
power, are treated. It is found that the electric field and the potential are both increased
with increasing junction depth because of the increase in both the depletion layer width
and the impurity gradient. The excess noise factor is enhanced with deeper junction since
the maximum field is in its highest value. The response speed and the output power are
decreasing with wider depletion width and can be enhanced using moderate junction
depth.

يعرض البحث التحليل النظري للخواص الساكنة للثنائي السيلكوني الذي يعتمد اسلوب تأين الاصطدام و زمن انتقال حاملات التيار (IMPATT) والمتكون من التركيب ( n+-n-p-p+) للوصول الى الاداء الامثل لعمل الثنائي .الثنائي ممثل بملتقى انتشار بين طبقتي (n ) و (p ) عميق عن السطح. ان شكل الاشابة في طبقة (n ) ممثل بشكل دالةمتعددة الحدود متعامدة ،كما ان معامل الانتشار يعتمد على تركيز طبقة (n ) وعمق الملتقى يتغير تبعا لزمن الانتشار.ان اهم الخواص لهذا الثنائي كتوزيع المجال الكهربائي وتوزيع الجهد ومعامل الضوضاء الزائدة قد تم معالجتها باعتماد اسلوب التحليل العددي باستخدام طريقة Newton وتقديم ال MATLAB النسخة 6.1 لمعالجة العلاقات الرياضية. والابعد من ذلك، تم تحليل كل من سرعة الاستجابة ومعامل الجودة الذي هو قدرة الاشارة المستمرة الخارجة. وقد لوحظ ان المجال الكهربائي والجهد تتناسبان طردياً مع عمق المفرق بسبب الزيادة في كل من عرض منطقة الاستنزاف وازدياد هبوط تركيز الشوائب. كذلك يمكن تحسين معامل الضوضاء الزائدة باستخدام مفرق عميق بسبب وصول المجال الكهربائي الى اعلى قيمة له. ان سرعة الاستجابة و القدرة الخارجة تقل باستخدام مفرق عريض و لكن يمكن تحسينها باستخدام عمق مفرق معتدل.

Keywords


Article
Photocurrents Mechanisms And Performance Considerations Of A Reach Through P+-N-N+ Silicon Photodiode

Authors: Fadhil Sahib Hasan فاضل صاحب --- Muneer Aboud Hashem منير عبود
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2010 Volume: 14 Issue: 4 Pages: 1-19
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The proposed model is a reverse-biased p+-n-n+ silicon photodiode which offers good quantum efficiency and high response speed suitable for photodetectors application. The theoretical analysis of the device is started with the evaluation of the built-in, reachthrough, and breakdown voltages. Photocurrent mechanisms theoretical treatment in each layer of the device are modeled. The effect of the surface recombination velocity and the absorption coefficient on the minority carries distribution in each layer within the device and on the overall device performance is presented. An effective and powerful modeling process of the mathematical foundations of the photodiode is performed with the aid of MATLAB R2008a version 6.5A. It is found that for a low reachthrough voltage, the concentration of the n layer should be reduced, the photocurrents increases as the width of the P+ and n layer increase at a relatively low surface recombination velocity and better absorption coefficient .A good quantum efficiency and high response speed of the photodiode in the wavelength region can be achieved by considering an optimum values of the effecting parameters in the n key layer of the device.

يتناول البحث نموذجاً مقترحاً للثنائي الضوئي السليكون p+-n-n+ ذو الانحياز العكسي . وهذا النموذج يقدم كفاءة كمية جيدة وسرعة استجابته عالية مناسبة لتطبيقات الكشف الضوئي . ان التحليل النظري للثنائي يبدأ من حساب فولتيات جهد الانتشار وجهد الوصول وجهد الانهيار. وقد تم نمذجةالمعالجات الرياضية للتيارات الضوئية كما تم دراسة تاثير سرعة اعادة الاتحاد السطحية ومعامل الامتصاص على توزيع حاملات الشحنات الاقلية ومجمل كفاءة الثنائي في كل طبقة. وانجز النموذج الرياضي للثنائي الضوئي باستخدام MATLAB R2008a النسخة6.5A بطريقة فعالة لتمثيل العلاقات الرياضية في مختلف طبقات الثنائي . وقد وجد انه لتفليل فولتية جهد الوصول يجب ان يكون تركيزعرض طبقةn وسرعة اعادة الاتحاد السطحية تأثير على كفاءة اداء الثنائي وباختيار قيم مثلى يمكن الوصول الى اداء جيد وسريع في منطقة الاطوال الموجية 0.5µm-0.82µm.

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2010 (1)

2009 (1)