D2 Capacité-Tension (profilage C-V)

Topique

La largeur de la zone de déplétion de cette jonction, identique à celle déjà établie par un autre modèle de cet assemblage, détermine la capacité de cette jonction en fonction de la tension appliquée. Cette zone de déplétion, dépourvue de porteurs de charge libres de part et d'autre de la jonction, joue le rôle de diélectrique d'un condensateur plan formé par les deux zones chargées de chaque côté. Une zone de déplétion plus large sépare davantage ces deux armatures et, par conséquent, diminue la capacité de la jonction. Une tension inverse plus élevée appliquée à cette jonction, selon le même modèle, entraîne une plus grande largeur de la zone de déplétion et, de ce fait, une diminution de la capacité de la jonction.

Ainsi, la tension inverse appliquée à la jonction induira également une plus grande largeur de la zone de déplétion et, par conséquent, une capacité de jonction plus faible mesurée à cette même tension. La capacité de cette jonction, mesurée le long d'un balayage de tension appliquée plutôt qu'à une tension fixe, produit une courbe capacité-tension que ce modèle inverse, selon l'analyse de Schottky, pour obtenir le profil de dopage en profondeur de cette jonction : chaque tension appliquée lors de ce balayage correspond, sur la même largeur de la zone de déplétion, à une profondeur spécifique au sein de cette jonction, et c'est la pente locale de cette courbe capacité-tension, à cette tension, qui révèle, grâce à cette analyse de Schottky, la concentration de dopage présente à cette profondeur. Le fait que cette courbe capacité-tension présente une pente plus abrupte dans un segment particulier de ce balayage de tension signifie que cette analyse de Schottky révèle une concentration de dopage plus élevée pour la profondeur correspondant à ce segment.

Ce modèle, prenant en compte la capacité de cette jonction et la profondeur du profil de dopage à son ouverture, permet de reconstituer, sans sectionnement physique de la jonction, la variation de la concentration de dopage couche par couche lorsque la tension appliquée étend la zone de déplétion en profondeur. Plus l'amplitude du balayage de tension appliqué à cette jonction est importante, jusqu'à une tension de polarisation inverse plus élevée, plus cette analyse Schottky permet de reconstituer en profondeur le profil de dopage. Cette profondeur est limitée uniquement par la tension de claquage de cette même jonction, qui décrit un modèle différent de cet assemblage de manière plus détaillée. Le fait que la largeur de la zone de déplétion à l'ouverture de ce modèle corresponde à la tension de claquage de cette jonction implique que ce modèle, avec ce balayage de tension appliqué, ne peut être étendu en pratique au-delà de la tension de claquage admissible.

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