Полупроводники я-типа

Если для тонкой пленки из полупроводника я-типа — число ионов в междоузлиях на единицу объема окисла, находящегося в равновесии с металлом, а v — их подвижность, то из равенства [c.52]

Энергетич. диаграмма МДП-структуры изображена на рис. 2 с полупроводником я-типа. При У — 0 зовы не изогнуты. Если 7 0, то возникает изгиб зон здесь возможны три случая. Если У < 0, то изгиб зон вверх (рис. 3, а) приводит к увеличению числа дырок у поверхности полупроводника, т. к, их концентрация [—( i — (Т — темп-ра). Вблизи поверхно- [c.76]

В полупроводниках я-типа под действием э. д. с. источника электроны входят в полупроводник, выходят из него и продолжают свое движение в соединительных проводах (рис. 119). [c.165]

Пояснить прохождение тока через полупроводники я-типа и /7-типа. [c.175]

Донор — это структурный дефект в кристаллической решетке полупроводника, способный отдавать электроны в зону проводимости или другим примесным центрам. Доноры, отдавая электроны, не участвующие в образовании химической связи, в зону проводимости, увеличивают концентрацию свободных электронов и уменьшают концентрацию дырок.В полупроводнике, содержащем донорные примеси, электрический ток переносится преимущественно электронами (электроны являются основными носителями заряда, а дырки — неосновными), обусловливая примесную электронную проводимость. Такой полупроводник называется полупроводником я-типа. [c.117]

Известно, что характерной особенностью полупроводников является то, что введением донорных или акцепторных примесей можно придавать полупроводниковому материалу электронный или дырочный характер проводимости. Введение соответствующих примесей (акцепторных в случае полупроводников я-типа и донорных — в случае полупроводников р-типа) в поверхностный слой образца приводит к возникновению достаточно узких переходных областей, где характер проводимости вещества изменяется с электронного на дырочный или наоборот. Эти переходные области (р — я-переходы) при диффузионном отжиге перемещаются в направлении градиента концентрации диффундирующей примеси. При этом [c.298]

Поясним наблюдаемые зависимости. Для определенности рассмотрим в качестве примера примесный полупроводник я-типа, находящийся в равновесии с донорной примесью в газовой (внешней) фазе. Для простоты будем считать, что эффективные массы электронов и дырок равны [c.314]

Рис 8.9 Распределение носителей заряда в областях полупроводника с р- и я-типами проводимости [c.281]

ПРОБОЙ магнитный — туннельный переход электрона, движущегося в металле при наличии магнитного поля, с одной орбиты на другую световой — переход вещества в состояние плазмы в результате сильной ионизации под действием мощного светового излучения электрический — общее название процессов, приводящих к резкому возрастанию электрического тока в среде, исходно не электропроводной) ПРОВОДИМОСТЬ ионная обусловлена движением свободных ионов комплексная определяется отношением действующего значения силы переменного тока в электрической цепи к действующему значению напряжения на ее зажимах магнитная измеряется отношением магнитного потока в каком-либо участке магнитной цепи к магнитодвижущей силе, действующей на этом участке полупроводника [примесная дырочная (/)-типа) обеспечивается движением дырок в направлении, противоположном движению электронов, перебрасываемых из валентной зоны в зону проводимости полупроводника электронная (я-типа) осуществляется электронами, перебрасываемыми с донорных уровней в зону [c.266]

Сульфид кадмия является полупроводником и-типа и остается им, несмотря иа значительные загрязнения, введенные случайно или преднамеренно. Проводимость р-типа никогда не наблюдалась. Кристаллы со.хра-няют проводимость я-тнпа или превращаются в изоляторы 19, стр. 585]. [c.656]

Наличие у полупроводников двух типов проводимости —- электронной (я) и дырочной р) позволяет изготовлять полупроводниковые детали с р — л-переходом. При существовании в полупроводнике р — л-перехода возникает запорный слой, которым обусловливается выпрямительный эффект для переменного тока. Наличие двух или более взаимно связанных переходов позволяет получать управляемые системы — кристаллические триоды и тетроды. [c.282]

К другим полупроводниковым окислам относятся окись цинка (ZnO) с избытком цинка по сравнению со стехиометрическим составом и, следовательно, являющаяся примесным полупроводником только я-типа, и частично восстановленная двуокись титана ТЮ . [c.365]

На рис.3.14 показан вид зависимости времени жизни Хг от положения уровня Ферми в объеме полупроводника. Для кристалла я-типа н т ,о, [c.101]

Рассмотрим полупроводник п-типа, в котором примесные уровни лежат на расстоянии "д от дна зоны проводимости. Обозначим через N0, п , я п соответственно число доноров, число донорных уровней и число электронов проводимости (в единице объема). Получить соотношение [c.267]

Энергия, необходимая для перехода электрона из заполненной зоны в зону проводимости, называется шириной запрещенной зоны E ). Полупроводники имеют или электронную (я-тип), или дырочную (/)-тип) проводимости. Электронная проводимость обусловлена движением электрона в зоне проводимости дырочная проводимость обусловлена перемещением электрона в заполненной зоне от одного атома к другому, у которого до этого недоставало электрона (он вылетел в зону проводимости). Перемещение электрона в заполненной зоне равносильно перемещению положительного заряда в направлении, противоположном движению электрона. Такой положительный заряд условно называют дыркой . [c.114]

Вентильный фотоэффект. Вентильный фотоэффект — это явление возникновения э. д. с. при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника металла в отсутствие внешнего электрического поля. На этом явлении основаны вентильные фотоэлементы, обладающие тем преимуществом перед фотосопротивлениями и внешними фотоэлементами, что они могут служить индикаторами лучевой энергии, не требующими внешнего питания. Но главная особенность вентильных фотоэлементов состоит в том, что они открывают путь для прямого превращения солнечной энергии в электрическую. В начале нашего века существовали фотоэлементы, работающие на контактах полупроводников и металлов. Однако в дальнейшем было показано, что наиболее эффективными являются фотоэлементы, основанные на использовании контакта двух полупроводников с р- и -типами проводимости, т. е. на так называемом р- -переходе. При освещении перехода в р-области образуются электронно-дырочные пары. Электроны и дырки диффундируют к р- -переходу. Электроны под действием контактного поля будут переходить в -область. Дырки же преодолевать барьер не могут и остаются в р-области. В результате р-область заряжается положительно, -область — отрицательно и в р-я-переходе возникает дополнительная разность потенциалов. Ее и называют фотоэлектродвижущей силой (фото-э. д. с.). [c.346]

В электронике Ф. используется для формирования рельефного рисунка в слое металла, диэлектрика или полупроводника с применением фоторезистов и источников УФ-излучения в процессе изготовления интегральных схем и др. электронных устройств. В зависимости от требуемого размера элементов интегральных схем применяют контактную (при низком разрешении) или проекционную (при высоком разрешении) Ф, Проекционная Ф. обеспечивает создание сверхбольших интегральных схем типа дина-мич. оперативных запоминающих устройств ёмкостью до 64 Мбит и более при использовании наиб, коротковолнового УФ-излучения эксимерных лазеров (>.я=193 нм). При этом предельные мин. размеры элементов сверхбольших интегральных схем, получаемых методом Ф.. практически ограничиваются интерференцией и дифракцией света и достигают 0,35 мкм. [c.350]

Диаграммы состояния изображают фазовый состав системы при разных концентрациях компонентов X, температурах Т и давлении Р. Диаграммы состояния в общем случае являются пространственными. Размерность пространства зависит от числа независимых переменных, функцией которых является фазовый состав. Эти переменные и являются координатами, в которых строится диаграмма. Простейший тип фазовых диаграмм характеризует состояние чистого однокомпонентного материала в зависимости от давления и температуры, например, хорошо известная диаграмма состояния воды. Однако подобные однокомпонентные системы мы не будем рассматривать, а сразу перейдем к рассмотрению многокомпонентных систем, так как при получении полупроводников используются именно многокомпонентные диаграммы. Чаще всего такие диаграммы строят в координатах температура-концентрация Т — X). В этом случае для бинарных (двухкомпонентных) систем диаграммы изображаются на плоскости. Для тройных (трехкомпонентных) систем диаграммы строятся в трехмерном пространстве и т. д. Если кроме температуры переменным является также давление, то уже и для бинарных систем диаграммы становятся трехмерными Р — Т — X диаграммы). В дальнейшем мы будем рассматривать в основном только бинарные системы, построенные в координатах Т — X. Однако в этой главе будут также рассмотрены я Р — Т — X диаграммы некоторых полупроводниковых бинарных систем, имеющие большое практическое значение. [c.143]

Дальнейшие конструктивно-технологические разработки привели к созданию планарно-эпитаксиального кремниевого барьера Шоттки [55] с трехслойным металлическим контактом, например Au-Ti-Pt (рис. 2.26, г), площадью < 1 см , на прямые токи > 10 А при обратных напряжениях > 50 В, с обратными токами порядка = 20 10 А. Была разработана методика расчета барьера Шоттки с металлическим электродом в форме эллипсоида вращения или эллиптического цилиндра (рис. 2.26, д) утопленного вглубь полупроводника на глубину А = 0,05 мкм, в предельном же случае этот электрод сводится к металлическому диску либо металлической полоске, расположенным по поверхности полупроюдни-ка, т.е. это говорит о плоской природе контакта металл-полупроводник и не объясняет физической природы возникновения краевого эффекта и не содержит реальных структур, лишенных краевого эффекта. Однако авторы [55] верно отметили факт, что на краях металлического листа контакта металл—полупроводник я-типа (в виде плоского диска или плоского прямоугольного листа) формируется поверхностная плотность заряда очень большой величины, создающая краевое электрическое поле напряженности также большой величины, в пределе стремящейся к бесконечности (Е сю). [c.170]

Селеновые выпрямители (рис. 93) собирают из отдельных селеновых элементов, представляющих собой стальные или алюминиевые пластины круглой или квадратной формы. Каждая из пластин покрыта тонким слоем кристаллического селена (40—60 лк), обладающего электропроводностью р-типа. На поверхиоста селена имеется тонкий слой сульфида кадмия, который является электронным полупроводником (я-типа). Мвж у ним и слоем селена образует- [c.309]

Полупроводник с электронной электропроводностью нааы -вается полупроводником я-типа. Если к германию добавить трехвалентный индий, то три его валентных электрона создадут связи с тремя атомами германия, а для четвертой связи у индия не хватит электрона и образуется дырка. В полупроводнике будут преобладать дырки, обеспечивающие дырочную электропроводность. [c.163]

На рис. 8.29 показана-зонная структура я-иолуироводнпка, поверхность которого заряжена отрицательно, и приведены обозначения основных величин, характеризующих поверхность [),з — разность потенциалов между поверхностью н объемом полупроводника ф = — — изгиб, зон у поверхности Ei — середина запрещенной зоны — расстояние от середины запрещенной зоны до уровня Ферми на поверхности называется поверхностным потенциалом. Из рис. 8.29 видно, что в объеме полупроводника расстояние от дна зоны проводимостп до уровня Ферми (—[,i) меньше расстояния от уровня Ферми до потолка валентной зоны (—ц ). Поэтому равновесная концентрация электронов больше концентрации дырок По > Ро. как и должно быть у /г-полупроводников. В поверхностном слое объемного заряда происходит искривление зон и расстояние от дна зоны проводимости до уровня Ферми по мере перемещения к поверхности непрерывно увеличивается, а расстояние от уровня Ферми до потолка валентной зоны непрерывно уменьшается. В сечении А А эти расстояния становятся одинаковыми ( I I = I )i I) и полупроводник становится собственным п = р = Hi. Правее сечения АА > , вследствие чего р> пи полупроводник становится полупроводником р-типа. У поверхности образуется в этом случае поверхностный р — га-переход. [c.245]

Обедненная область появляется в том случае, когда на поверхности полупроводника возникает поверхностный заряд, по знаку совпадающий со знаком основных носителей тока (рис. 8.31, а, г). Вызванный таким зарядом изгиб зон приводит к увеличени.ю расстояния от уровня Ферми до дна зоны проводимости в полупроводнике я-тииа и до вершины валентной зоны в полупроводнике р-типа. Увеличение этого расстояния сопровождается обеднением [c.246]

Полупроводниковые лазеры, в которых возбуждение осуш,е-ствляется при инжекции носителей через р—я-переход, получили название инжекционных ПКГ. Типичным представителем этой группы полупроводниковых квантовых генераторов является лазер на р— -переходе в арсениде галлия. Акцепторными примесями в кристалле арсенида галлия являются цинк, кадмий и др., донорными примесями — теллур, селен и др. Схема такого лазера приведена на рис. 42. Кристалл имеет размеры 0,5—1 мм . Верхняя его часть представляет собой полупроводник р-типа, нижняя — м-типа, между ними имеется р—п-переход. Толш,ина р—п-перехода 0,1 мкм, излучающий слой имеет несколько большую величину, 1—2 мкм, вследствие проникновения электронов и дырок через р— -переход в глубь кристалла. [c.61]

Отклонение от стехиометрического состава для п-полупровод-ников возникает благодаря избыточному числу катионов в кристаллической решетке (междоузловые катионы). Для сохранения электронейтральности избыток положительных зарядов должен быть скомпенсирован соответствующим дополнительным количеством электронов. Примером полупроводников такого типа является ZnO (рис. П1-3, б), в котором наблюдается избыток ионов уравновешиваемый дополнительными электронами. К я-полупроводникам относятся dO, TiOj, AI2O3. [c.65]

Ответ. Рассмотрим случай ступенчатого перехода. Так как работа выхода <ля электронного полупроводника меньше, то электроны стекают из области я-типа в область р-типа, и в области /г-типа формируется слой положительного заряда, а в области р-типа слой отрицательного заряда, и уровни Ферми выравниваются. Положительный заряд обусловливается ионизированными донорами, отрицательный заряд в области р-типа обусловливается ионизацией акцепторов. Это распределение зарядов показано на рис. 5-2-15,6. Внутри слоя пространственного заряда электроны и по-тожительные дырки, обусловливающие проводимость, отсутствуют. Толщина барьера 1 и барьерная емкость С, как и при решении задачи 5-13, получаются из решения уравнения Пуассона при следующих граничных условиях [c.332]

Полупроводниковый триод состоит из трех областей. Средняя область, образованная полупроводником с электронным или дырочным типом проводимости, называется базой. К базе с двух сторон примыкают области противоположного типа проводимости. Если базовая область изготовлена из электронного полупроводника, то триод будет р—п—я-типа, если из дырочного, то п—р— -типа. Область триода, основным назначением которой является инжекцпя в базу неосновных носителей, называется эмиттером, а соответствующий электронно-дырочный переход носит название эмиттерного. Область триода, основным назначением которой является экстракция из базы неосновных носителей, называется коллектором, а соответствующий переход — коллекторным. [c.248]

Можно показать, что в условиях квазиравновесия заполнение рекомбинационных центров электронами не определяется положением квазиуровней Ферми Р или Рр (в отличие от центров захвата — см. п.3.5.3). В качестве примера рассмотрим полупроводник л-типа (я >> р). Предположим, что энергетический уровень объемного центра рекомбинации совпадает с /, т.е. п = р = л а коэффициенты захвата электронов и дырок равны (а = ар). Поскольку энергетический уровень центра расположен значительно ниже равновесного уровня Ферми (я >> п ), то в равновесии центры полностью заполнены электронами ( = 1). Это следует и из соотношения (3.45), которое при сделанных допушениях упрошается /, = п 1[п + р"). При возрастании уровня инжекции величина р растет и в пределе большого отклонения от равновесия (я 5 р ) имеем 1/2. Но при столь высоких уровнях инжекции квазиуровень Ферми для электронов находится значительно выше, а квазиуровень Ферми для дырок — ниже / = Е,. Если бы заполнение рекомбинационных центров определялось положением Р то они должны были бы быть полностью занятыми, а если Рр — пустыми. Таким образом, для описания заполнения электронами центров рекомбинации в условиях квазиравновесия нужно вводить еще один квазиуровень Ферми, расположенный между Рп и Рр. Положение этого квазиуровня зависит не только от уровня инжекции, но и от параметров рекомбинационных центров. [c.99]

Найт значение плотности тока проводимости в полупровод-- нке арсенида галлия (GaAs) я-типа при прохождении через него плос- кой электромагнитной волны, если. = 10 В/м, X = 0,5 мм. Пара- метры полупроводника т = 0.07,т. п = (f см- , = ЦЗ-10 с" . [c.201]

Полупроводники п-типа, близкие к собственным. При налрчии Л й доноров и N свободных электронов, существует Р = /У—N 1 дырок. В этом случае все флуктуации происходят из-за генерации и рекомбинации электроннодырочных пар, так что = Яо постоянно, а г пропорционально произведению N9. Следовательно, [c.31]

Полупроводники имеют два вида проводимости электронную (я — negative), когда под действием поля передвигаются избыточные электроны, образующиеся под влиянием донаторов (доноры — фосфор, мышьяк, сурьма), и дырочную (р — positive), когда под действием поля передвигаются дырки (недостача электрона), образующиеся под влиянием акцепторов (индий, галлий). При наличии примесей обоих типов характер проводимости определяется разностью концентраций свободных электронов и дырок. При наличии областей с обоими типами проводимостей их граница (электронный дырочный переход) обладает свойствами нелинейного сопротивления. [c.563]

Экспернменгальн14е методы. Существуют 2 осн. способа наблюдения Ц. р. Первый состоит в измерении поглощения эл.-магн. мощности. Второй с1юсоб использует то обстоятельство, что поглощение излучения приводит к возрастанию энергии носителей. Это, в свою очередь, приводит к изменению проводимости ст полупроводника на пост. токе. Зависимость изменения До от со или от Н воспроизводит линию Ц. р. Этот способ имеет то преимущество, что детектором является сам образец. Кроме того, обычно этот способ оказывается более чувствительным, чем измерение поглощения. Однако в тех редких случаях, когда в ггределах резонансной линии возникает смена механизма рассеяния (а), смена механизма рекомбинации носителей (б) или изменение типа проводимости (в), то кривая Да (со) или Аа(Н) в случаях (а) и (б) становится двуг орбой, а в случае ( ) ф-ция Дсг(Я) напоминает закон дисперсии показателя преломления. [c.432]

Весьма важной характерной особенностью полупроводников с крис-ллической решеткой типа алмаза является близость значений энталь-1Й образования межузельных атомов и вакансий. Следствием этого яяется то, что в достаточно широком интервале температур (в том [сле и при температуре кристаллизации) равновесные концентрации их дефектов соизмеримы, а в формировании структурных несовер-енств типа микродефектов, как это показано в [5], существенную роль рают процессы рекомбинации межузельных атомов и вакансий. [c.49]

Удельное сопротивление полупроводников является величиной изменчивой, зависящей от наличия примесей в материале и от технологии изготовления (многие полупроводники изготовляются посредством измельчения, смешения, прессования составных частей и последующего обжига, т. е. приемами керамической технологии (см. гл. 8). Как уже упоминалось, сопротивление полупроводников зависит от температуры в некоторых апучаях эта зависимость выражена весьма заметно, и такие полупроводники могут применяться в качестве элементов электрических устройств, для которых важна зависимость сопротивления от температуры ( т е р м о с о п р о т и в л е н и я ), В ряде случаев сопротивление полупроводников сильно зависит от освещенности, уменьшаясь при повышении последней такие полупроводники используются в качестве фотосопротивлений. Некоторые материалы типа полупроводников резко изменяют сопротивление в зависимости от величины приложенного напряжения, являясь нелинейными сопротивлениями . Полупроводники используются в качестве электронагревательных элемен- [c.193]

Рис. 8-3, а поясняет сущность метода определения типа электропроводности р или п) испытуемого полупроводника по изменению знака поперечной электродвижущей силы эффекта Холла. Если поместить пластину из полупроводника во внешнее поперечное магнитное поле Я и приложить в направлении длины ее разность потенциалов, создающую электрическое поле Е, то вследствие смещения движущихся носителей заряда к оДйой из граней пластинки возникает поперечная э. д. с., измеряемая вольтметром V. (Направление смещения зарядов определяется по правилу трех пальцев левой руки, относящемуся к техническому направлению тока.) [c.329]

Механизм переноса такого типа близок фотонному переносу, наблюдающемуся в твердых полупроводниках при низкой электропроводимости. С помощью формулы (3) можно оцепить абсолютную величину коэффициента теплопроводности вблизи температуры плавления, но нельзя определить температурную зависимость его. Предположив, что Хмол меняется с температурой по закону Эйкена (Я ол — 1/Т), можно в первом приближении оценить изменение вклада колебательного механизма переноса с температурой. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...