Неоднородные полупроводники

Аналитическое определение эффективных коэффициентов гетерогенных систем в налагающихся полях привлекло внимание ученых с середины пятидесятых годов. В основном это связано с развитием и применением неоднородных полупроводников и с работами по исследованию плазмы в магнитном поле. [c.154]

Предположение о локальности Неоднородные полупроводники см. Полупроводники Неосновные носители П 215 (с), 219 [c.423]

Таким образом, у полупроводника в противоположность металлу проводимость не может служить мерой частоты столкновений. Часто бывает полезно выделить в выражении для проводимости сомножитель, температурная зависимость которого отражает только изменение частоты столкновений. Для этого определяют подвижность [х носителя тока, равную отношению дрейфовой скорости, которой он достигает в поле Е, к напряженности поля = [х . Если п — концентрация носителей, а q—их заряд, то плотность тока равна ] = = nqv , и, следовательно, проводимость связана с подвижностью соотношением а = nq i. Понятие подвижности не имеет большого самостоятельного значения при описании металлов, поскольку подвижность в них просто пропорциональна проводимости, причем коэффициент пропорциональности не зависит от температуры. Однако оно играет важную роль при описании полупроводников (или любых других проводников, где концентрация носителей может меняться, например электролитов), позволяя разделить два различных источника температурной зависимости проводимости. Польза понятия подвижности выявится, когда мы станем рассматривать в гл. 29 свойства неоднородных полупроводников. [c.185]

ПОЛУКЛАССИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ НЕОДНОРОДНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ПОЛЯ и КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ в РАВНОВЕСНОМ р— П-ПЕРЕХОДЕ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ КАРТИНА ВЫПРЯМЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ р— п-ПЕРЕХОДА ДРЕЙФОВЫЕ И ДИФФУЗИОННЫЕ ТОКИ ВРЕМЕНА СТОЛКНОВЕНИЙ И РЕКОМБИНАЦИИ ПОЛЯ, КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ И ТОКИ В НЕРАВНОВЕСНОМ р — п-ПЕРЕХОДЕ [c.210]

Чтобы составить представление о физике неоднородных полупроводников, рассмотрим в качестве простейшего примера р — п-переход. Это полупроводниковый кристалл, в котором концентрация примесей изменяется только вдоль данного направления (принятого за ось х) в узкой области (вблизи а = 0). При отрицательных х в кристалле преобладают акцепторные примеси (т. е. он относится к р-типу), а при положительных х — донорные примеси (т. е. он относится к гг-типу) (фиг. 29.1). Распределение концентраций доноров N x) и акцепторов Na x) называется профилем легирования . Термин переход исполь- [c.210]

Для вычисления отклика неоднородного полупроводника на приложенный внешний электростатический потенциал и даже для расчета распределения электрического заряда в отсутствие приложенного потенциала почти всегда используют полуклассическую модель, описанную в гл. 12. Когда потенциал ф (х) налагается на периодический потенциал кристалла, электроны п-ш зоны можно рассматривать (в полуклассической модели) как классические частицы (т. е. волновые пакеты), описываемые гамильтонианом [c.212]

Для вырожденных неоднородных полупроводников необходимо следующим образом обобщить выражения (29.3) для равновесных концентраций носителей [c.231]

По конструкции паяные и клееные соединения подобны сварным — рис. 4.1. В отличие от сварки пайка и склеивание позволяют соединять детали не только из однородных, но и неоднородных материалов например, сталь с алюминием металлы со стеклом, графитом, фарфором керамика с полупроводниками пластмассы дерево, резину и пр. [c.67]

Предположим, что полупроводник освещается неоднородно. Это можно реализовать разными способами. Можно, например, освещать один участок поверхности и не освещать других участков. Если полупроводник достаточно сильно поглощает свет, то неоднородность освещения возникает даже при одинаковой по всей поверхности плотности падающего светового потока в этом случае приповерхностный слой полупроводника будет сильнее освещен, чем его глубинные слои. [c.181]

Большая подвижность может быть обусловлена малой эффективной массой носителя заряда т и большим временем свободного пробега или, точнее, временем релаксации Tq. В полупроводниках элективная масса носителей заряда может быть как больше, так и меньше массы свободного электрона. Время релаксации, характеризующее спадание тока после снятия поля, обусловливается процессами рассеяния движущихся в полупроводниках электронов. Чем больше частота столкновений и чем они интенсивнее, тем меньше время релаксации, а следовательно, и подвижность. При комнатной температуре средняя скорость теплового движения свободных электронов в невырожденном полупроводнике и в диэлектрике (если они в нем имеются) около 10 м/с. При этом эквивалентная длина волны электрона будет около 7 нм, тогда как в металлах она составляет примерно 0,5 нм. Таким образом, вследствие большей длины волны электрона в полупроводнике и в диэлектрике по сравнению с металлом, неоднородности порядка размеров атома мало влияют на рассеяние электронов. У некоторых чистых полупроводников подвижность может быть очень большой, 10 м /(В-с) и выше, у других она меньше 10" mV(B- ). Вычисляемая по последнему значению длина свободного пробега составляет лишь долю межатомных расстояний в решетках. Физический смысл требует, чтобы длина свобод- [c.240]

Вследствие малых размеров резонатора и неоднородности р—/г-перехода угловая расходимость излучения полупроводникового лазера значительно больше, чем твердотельных и газовых лазеров, и достигает в горизонтальной плоскости 1—2°, а в вертикальной еще больше — 5—10°. Коэффициент полезного действия полупроводникового лазера на основе арсенида галлия 1—4%. Длина волны излучения полупроводниковых лазеров меняется в широких пределах в зависимости от состава полупроводника, перекрывая всю видимую часть спектра. Так, лазеры, в которых рабочим телом является сульфид цинка (ZnS), излучают в ультрафиолетовой части спектра (Я, = 0,33 мкм), селенид [ d (S + Se) ] — имеют зеленый цвет излучения X = 0,5-н0,69 мкм), арсенид— фосфид галлия [Qa(As + Р)] — красный (Я. = 0,75-нО,9 мкм) и т. д. [c.62]

ЯВЛЕНИЯ <гальваномагнитные — явления, вызванные действием магнитного поля на электрические свойства твердых проводников, по которым течет электрический ток капиллярные— явления, обусловленные смачиванием и поверхностной энергией на границе фаз на уровне межмолекулярных сил контактные — электрические явления, возникающие в зоне контакта металлов или полупроводников переноса — необратимые процессы, приводящие к пространственному перемещению массы, энергии и т. п., возникающие вследствие действия внешних силовых полей или наличия пространственных неоднородностей состава, температуры) [c.303]

Рис. 120. Схема лазерной полуавтоматической установки для определения неоднородностей полупроводников по фара-деевскому вращению

В однородных иолуцроводниках В.-а. х. отклоняется от линейной из-за зависимости подвижности носителей заряда и их концентрации от электрич. поля. На Б.-а. X. может возникнуть падающий участок с отрицательным дифференциальным сопротивление.ч (В.-а. X. jV-образного и 5-образного типов, с.м. Ганна диод. Шнурование тока). В неоднородных полупроводниках, налр. р— -переходах, В,-а, X.несимметрична, что используется для выпрямления перемен, тока. [c.336]

Энергетическая структура кристалла (или ОПЗ) с крупномасштабными флуктуациями электрофизических свойств может быть представлена в виде пространственно модулированной флуктуаци-онным потенциалом зонной схемы. Для однородных систем ширина запрещенной зоны всюду сохраняется постоянной — дно зоны проводимости и потолок валентной зоны промодулированы одинаково. При химической или структурной неоднородности системы ширина запрещенной зоны также может изменяться. В любом случае энергия электрона на дне зоны проводимости неоднородного полупроводника является функцией координаты (далее мы ограничимся рассмотрением электронного переноса) — рис.2.15,а. Наиболее глубокие минимумы потенциальной энергии, где Г > (., заполнены электронами и образуют некое подобие системы "озер" на неровной местности. При небольшом количестве таких "озер" электроны остают- [c.72]

Когда слова физика твердого тела произносят любители музыки, то по сути дела они имеют в виду неоднородные полупроводники, и, строго говоря, именно эти слова должны украшать передние панели бесчисленных приемников и усилителей. Такое распространенное представление о физике твердого тела отражает тот факт, что наиболее широкое и яркое применение в технике она нашла благодаря своеобразным электронным свойствам полупроводниковых устройств. В этих устройствах используются полупроводниковые кристаллы, в которых специально создается неоднородное распределение концентрации донорных и акцепторных примесей. Мы не будем пытаться дать здесь описание огромного тасла разнообразных полупроводниковых приборов, а остановимся только на важнейших физических принципах, на которых основана их работа. Этими принципами определяется распределение электронных и дырочных концентраций и токов в неоднородном полупроводнике как в отсутствие, так и при наличии приложенного электростатического потенциала. [c.210]

Рассматриваемые нами неоднородные полупроводники представляют собой в идеальном случае монокристаллы, в которых локальная концентрация донорных и акцепторных примесей меняется от точки к точке. Один из способов приготовления таких кристаллов заключается в изменении концентрации примесей в расплаве по мере того, как из него медленно вытягивается растуш ий кристалл при этом концентрация примесей меняется вдоль заданного пространственного направления. Необходимы тонкие методы выращивания кристаллов, поскольку обычно для эффективной работы устройств весьма существенно, чтобы в кристалле не происходило сильного увеличения рассеяния электронов на флуктуациях концентрации примесей. [c.210]

Очевидно, что в таком неоднородном полупроводнике возникнут диффузионные составляющие электрического тока, определяемые выражениями (1-10) и (1-11). Носители заряда будут двигаться в область убывания их концентрации, так что будет иметь место тенденция к выравниванию концентрации во всем объеме полупроводника. Однако последнее в неоднородном полупроводнике не произойдет, так как по мере ухода основных носителей заряда из области с большей концентрацией примесных атомов появляется нсскомпснсированный электрический заряд положительно заряженных доноров, которые жестко закреплены в кристаллической решетке. Вследствие этого возникает электрическое иоле, [c.25]

Рассмотрим более подробно механизм электрической неустойчивости, приводящий к высокочастотным осцилляциям тока. Это удобно сделать на примере опыта Ганна. Предположим, что к образцу полупроводника, имеющему форму параллелепипеда длиной L, приложено внешнее напряжение. Если полупроводник однороден, то электрическое поле в образце такм е однородно. Однако любой реальный кристалл содержит некоторые неоднородности. Наличие неоднородности с повышенным сопротивлением приводит к тому, что в этом месте образца напряженность электрического поля имеет повышенное значение. При увеличении напряженности внешнего поля значение Q р здесь достигается раньше, чем в остальной части образца. Вследствие этого в области неоднородности начинаются переходы из минимума А в минимум Б, т. е. появляются тяжелые электроны. Подвижность здесь уменьшается, а сопротивление дополнительно возрастает. Это приводит к увеличению напряженности поля в месте локализации неоднородности и более интенсивному переходу электронов в минимум Б. Поле в образце становится резко неоднородным. Такая зона с сильным электрическим полем получила название электрического домена. [c.258]

Характер распределения засветки на приведенных фотоснимках устойчиво воспроизводится при многократной записи на одних и тех же образцах при переполировке их поверхностей. Таким образом, наблюдаемые на фотографиях ИК пропускания неоднородности связаны с объемными свойствами вещества. Хорошо известно также, что электрические, фотоэлектрические и прочие свойства полупроводников связаны с макрооднородностью структуры последних. Таким образом, неоднородное распределение засветки на полученных фотоснимках уже само по себе свидетельствует о возможности осуществления контроля качества полупроводниковых материалов рассмотренным методом. [c.184]

Прокопенко В. Т., Рондарев В. С., Яськов А. Д. Измерение неоднородности распределения свободных носителей заряда в сильнолегированных полупроводниках методом оптического зондирования. — Электронная техника , [c.329]

А. э, применяется для измерения интенсивности УЗ-излучения, частотных характеристик УЗ-нреобра-зователей, а также для исследования электрич. свойств полупроводников измерения подвижности носителей тока, контроля неоднородности электронных параметров, примесных состояний и др. [c.52]

Смотреть страницы где упоминается термин Неоднородные полупроводники : [c.569] [c.498] [c.16] [c.429] [c.435] [c.210] [c.211] [c.213] [c.215] [c.217] [c.219] [c.221] [c.223] [c.225] [c.227] [c.229] [c.232] [c.402] [c.405] [c.407] [c.829] [c.301] [c.45] [c.55] [c.55] [c.55] [c.82] [c.397]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...