Неосновные носители

Важнейшей характеристикой, определяющей качество Ge и Si как полупроводниковых материалов, является время жизни т неосновных носителей заряда, которое должно быть максимальным. [c.389]

Транзистор дрейфовый — транзистор, в котором перенос неосновных носителей зарядов через базовую область осуществляется в основном посредством дрейфа к дрейфовым транзисторам относят некоторые типы выращенных транзисторов и диффузионно-сплавные транзисторы [4]. [c.157]

Предположим теперь, что на р-полупроводник с наружной стороны падает поток фотонов (рис. 7.13, б). Энергия фотонов превышает ширину запреш,енной зоны. Фотоны генерируют электроны проводимости и дырки, которые, возникнув, начинают диффундировать через р-область по направлению к р-п-переходу. Электроны проводимости являются для р-области неосновными носителями, поэтому внутреннее поле в р-п-переходе втягивает их в п-область. Что же касается дырок, то они являются для р-области основными носителями, поэтому поле в р-п-переходе задержит их и возвратит обратно в р-область. В результате происхо- [c.180]

Подвижность носителей и проводимость. Дрейфовая подвижность Цдр = Удр/ , где идр — дрейфовая скорость носителей в электрическом поле Е. Определяется прямыми опытами по времени распространения инжектируемого импульса неосновных носителей в образце. Удельная проводимость а связана с дрейфовой подвижностью Цр электронов и дырок и их концентрацией пир соотношением а = е(пр.,г + рп ). Измерение эффекта Холла позволяет определить холловскую подвижность р,н=1 а1, где R — коэффициент Холла. [c.454]

Потенциальный барьер возрастает до такой величины, при которой возникающее на переходе электрическое поле создает такие электрические токи электронов и дырок, которые полностью компенсируют диффузионные потоки соответствующих носителей через переход, в результате чего достигается стационарное состояние. В и-области электрический ток обусловливается движением электронов, которые там являются основными носителями. В /г-области основными носителями служат дырки. Следовательно, электрическое поле на переходе создает электрический ток, состоящий из дырок, которые движутся из и-области в /j-область, и из электронов, которые движутся из />-области в -область. Образующийся суммарный электрический ток является током неосновных носителей, направленным из и-области в / -область его плотность обозначим (рис. 119). Диффузионные потоки электронов и дырок составляют на переходе диффузионный ток основных носителей, направленный из р-области в -область его плотность обозначим В состоянии равновесия = 0. Для дальней- [c.357]

Электрический ток через р-и-пере-ход. Если внешняя разность потенциалов приложена так, что со стороны и-области потенциал отрицателен, а со стороны р-области - положителен, то потенциальные барьеры для основных носителей уменьшаются (рис. 121). Благодаря этому сила тока основных носителей увеличивается, поскольку для них уменьшается потенциальный барьер. Сила тока же неосновных носителей практически не изменяется, потому что этот диффузионный ток в основном определяется концентрацией носителей и не зависит от разности потенциалов. [c.359]

Вольт-амперная характеристика, показанная на рис. 123, хорошо описывает / -и-переходы в германии. Однако р-и-переходы в кремнии имеют вольт-амперную характеристику, отличную от изображенной на рис. 123. Для них вольт-амперная характеристика показана на рис. 124. Возможной причиной такой вольт-амперной характеристики является очень малая концентрация неосновных носителей в кремнии. Поэтому при малых внешних напряжениях плотность тока неосновных носителей чрезвычайно мала и лишь при достижении 0,6 В сила тока начинает экспоненциально расти, как это происходит в германии начиная практически с нулевой разности потенциалов. Наличие сдвига 0,6 В в сторону положительных напряжений в вольт-амперной характеристике кремния очень важно принимать во внимание в кремниевых транзисторах. Для их удовлетворительного функционирования разность потенциалов между базой и эмиттером должна быть установлена примерно равной 0,6 В. [c.360]

Если известны концентрации основных носителей заряда, то можно вычислить концентрации неосновных носителей в примесных полупроводниках, воспользовавшись соотношением [c.58]

Отсюда находим концентрации неосновных носителей заряда [c.58]

Различают низкий и высокий уровни возбуждения полупроводника. При низком уровне возбуждения концентрация избыточных носителей заряда много меньше концентрации основных носителей, но может значительно превышать концентрацию неосновных носителей. При высоком уровне возбуждения концентрация избыточных носителей заряда значительно выше равновесных. [c.64]

Модели полупроводников с электронной и дырочной электропроводностью представлены на рис. 3.17, а. Основные носители заряда в полупроводнике п-типа - электроны - на рисунке обозначены знаком минус. Ионизированные атомы донорной примеси, будучи структурными элементами, не принимают участия в электропроводности. На рисунке они обозначены знаком плюс в кружке. Дырки, которые в электронном полупроводнике также имеют место,на рисунке не изображены, потому что они являются неосновными носителями заряда и концентрация их по сравнению с концентрацией электронов невелика. Аналогичные обозначения сделаны и для дырочного полупроводника. [c.67]

Пример маркировки германия ГДГ 0,75/0,5. Первая буква означает название материала (Г - германий) вторая - тип электропроводности (Э - электронный, или Д - дырочный) третья - название легирующей примеси (в данном случае галлия). Числитель дроби указывает значение удельного сопротивления в Ом см (0.75 Ом см знаменатель - диффузионную длину неосновных носителей заряда в миллиметрах 0,5 мм). Некоторые промышленные марки германия приведены в табл. 3.2. [c.79]

Марка Тип электропроводности Легирующая примесь Р Эм-см при 300 К Диффузионная длина неосновных носителей заряда, мм при 300 К [c.79]

Рассмотрим две отдельно взятые области электронного и дырочного полупроводников, показанные на рис. 8.9, а. Основные носители заряда в полупроводнике /г-типа — электроны (на рис. 8.9,а обозначены знаком минус), а в полупроводнике р-типа—дырки (на рис. 8.9, а обозначены знаком плюс). Ионизированные атомы донорной и акцепторной примеси обозначены соответственно знаками плюс и минус в кружочках. Неосновные носители в электронном и дырочном полупроводниках не обозначены, так как их концентрация очень мала в сравнении с концентрацией основных носителей. [c.280]

ЭТОМ основные носители заряда в р- и п-полупроводниках, имеющие наибольшую энергию, получают возможность проникать через обедненный слой в области, где они оказываются неосновными носителями заряда и рекомбинируют. Такое направленное движение носителей заряда является электрическим током, и можно сказать, что электронно-дырочный переход при такой полярности внешнего напряжения будет открыт и через него потечет прямой ток. [c.282]

При смене полярности внешнего напряжения электрическое поле объемных зарядов и внешнее поле будут совпадать по направлению. В результате действия суммарного электрического поля основные носители будут двигаться от перехода и пересечь переход смогут только неосновные носители. Так как количество неосновных носителей во много раз меньше основных, то и ток, ими обусловленный, будет мал по сравнению с тем, который получится при прямом включении. При данном включении электронно-дырочный переход заперт и через него может протекать только малый обратный ток неосновных носителей. [c.282]

Се—Ge—Се—Се—Ge Ge- Основные и неосновные носители [c.234]

Ширина запрещенной зоны при 20 °С, эР Подвижность электронов, mV(B- ). , Подвижность дырок, mV(B ). ... Диффузионная длина неосновных носителей, мм............. [c.254]

Время жизни неосновных носителей более чувствительно к облучению, чем удельная электропроводность. Если, например, ввести избыток дырок в полупроводник и-типа (в этом случае дырки являются неосновными носителями, а электроны — основными), то они исчезнут в результате рекомбинации с электронами, но это произойдет не мгновенно. Среднее время, необходимое для рекомбинации неосновного носителя с основным, называется временем жизни неосновного носителя. Эти свойства особенно важны во многих полупроводниковых приборах, особенно в транзисторах. Механизм рекомбинации определяется примесями и другими типами дефектов. В приведенном выше примере дырки и электроны рекомбинируют после захвата дефектами, которые называют центрами рекомбинации. Очень эффективными центрами рекомбинации являются вакансии и междоузлия. [c.283]

Таким образом, любые радиационные нарушения уменьшают время жизни неосновных носителей и приводят к заметному ухудшению работы полупроводниковых приборов, требующих относительно большого времени жизни, например транзисторов и мощных выпрямителей. Эффективность центров рекомбинации, возникших при облучении, существенно различается в зависимости от материала полупроводника. Например, дефекты в кремнии, облученном нейтронами, оказываются приблизительно в 10 раз эффективнее, чем дефекты в германии, даже с учетом большей скорости образования дефектов в кремнии. [c.283]

Основной причиной ухудшения свойств плоскостных транзисторов является влияние излучения на объемные рекомбинационные процессы. При инжекции неосновных носителей через область базы особенно важно, чтобы они не рекомбинировали прежде, чем пройдут эту область. Поэтому транзисторы с очень узкой областью базы могут выдержать большее облучение, чем транзисторы с широкой областью базы. Величина изменения времени жизни зависит от числа созданных дефектов и от сечения рекомбинации дефектов. Экспериментальные наблюдения наводят на мысль, что сечение рекомбинации дефектов в кремнии, облученном быстрыми нейтронами, значительно больше, чем в германии, даже с учетом большей скорости образования дефектов в кремнии. [c.284]

Се и 51 маркируют по буквенно-цифровой системе. Так Се электронный, легированный 5Ь, обозначают ГЭЛС Се дырочный, легированный Са, — ГДЛГ. Цифры означают удельное электросопротивление (ом-м) в числителе и диффузионную длину неосновного носителя заряда (мм) в знаменателе. Например, ГЭЛС 0,3/0,2. [c.391]

Эквивалентная схема биполярного транзисто-р а представлена на рис. 2.17,6. Так как транзистор состоит из двух р-и-переходов эмиттер-база и коллектор-база, то элементы /э. Со, Ryo, С , / ук — элементы соответствующих р-п-переходов, h — Blg—BJk — источник тока, отражающий пролет неосновных носителей через базу и определяющий усилительные свойства транзистора В и — нормальный и инверсный коэффициенты усиления тока), Гэ, и гв — объемные сопротивления областей соответственно эмиттера, коллектора и базы. [c.91]

Спейсистор — транзистор, в котором носители заряда инжектируются из эмиттера в обедненный слой обратно-смещенного перехода управление током осуществляется электродом, введенным в пределы обедненного слоя так как в приборе не используется диффузия неосновных носителей, то его можно теоретически применять на частотах до 1 ГГц, однако практического применения спейсисторы не получили из-за несовершенства конструкций [9]. [c.153]

Транзистор бездрейфовый — транзистор, в котором перенос неосновных носителей зарядов через базовую область осуществляется в основном посредством диффузии (9]. [c.157]

Под действием света, падающего на поверхность полупроводника, в нем образуются пары л-р-носителей (электрон-дырка). Неосновные носители (дырки в полупроводнике л-типа и электроны в р-полупроводнике) диффундируют в область п-р-перехода, втягиваются в него и образуют пространственный заряд по другую сторону перехода. Таким образом, происходит накопление носителей тока разных знаков в двух противоположных частях полупроводника. Однако этот процесс не может продолжаться сколь угодно долго, так как в результате накопления зарядов возникает электрическое поле, препятствующее дальнейшим переходам. Таким образом, наступает динамическое равновесие между переходами электр01 0в (дырок) в одну и другую сторону. В результате образуется постоянная разность потенциалов (фото-э. д. с. ), не превьппающая ширины запрещенной зоны в полупроводнике, выраженной в вольтах. [c.443]

Если внешняя разность потенциалов приложена так, что со стороны -области потенциал положителен, а со стороны /7-области - отрицателен, то потенциальные барьеры для основных носителей увеличиваются (рис. 122). Благодаря этому ток основных носителей уменьшается и практически становится равным нулю. Ток же неосновных носителей по-прежнему практически не изменяется по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Ток в напранлении от и-области к /j-обласги не идет. [c.359]

В рабочих техтературных диапазонах полупроводниковых приборов в выражении (3.31) можно пренебречь составляющими, связанными с неосновными носителями заряда. Тогда для полупроводников п- и р-типов получим [c.63]

Если к р-п-структуре приложить внешнее напряжение плюсом на. п-область и минусом на р-область, то высота потенциального барьера увеличится (рис. 3 17, д) и ток через р-п-перехоп, если не учитывать генерацию свободных носи-гелей. заряда в нем, будет определяться током неосновных носителей, величина которого не зависит от высоты потенциального барьера. Обозначим его через /,. Ток, протекающий через р-п-переход при указанной полярности внешнего напряжения, называют обратным током. При смене полярности внешнего напряжения высота потенциального барьера для основных носителей заряда уменьшится (рис. 3.17, г). При внешнем напряжении, равном 17, с учетом того, что практически все напряжение падает на обедненном слое, количество основных носителей заряда, которые могут преодолеть потенциальный барьер, увеличится в раз. Ток неосновных носителей заряда останется тем же. Пол- [c.68]

Таким образом, чем больше подвижность, тем больше коэффициент диффузии, тем больше плотность Диффузионного тока. Концентрацпя ди( к )ундирующих неосновных носителей убывает по экспоненте по мере удаления от границы раздела вследствие рекомбинации. Расстояние, на котором эта концентрация уменьшается в 2,718 раза (е = [c.177]

Инжещия носителей. Если р-, -переход находится под напря ке-нием, то при прямом включении под действием внешнего поля образуется поток избыточных дырок, направленный в н-область их концентрация по мере удаления от границы постепенно понижается за счет рекомбинации. Аналогично — появление избыточных электронов с убывающей по мере удаления от границы концентрацией наблюдается и в р-области. Проникповеиие неосновных носителей под действием внешнего поля через р-п-переход носит название инжекции этот процесс используется в полупроводниковых триодах. [c.178]

Электролюминесценция может быть получена и от так называемого инжекционного диода здесь излучение обз словлено интенсивной рекомбинацией, в результате инжекции в полупроводник через р-я-пере-ход неосновных носителей тока. Для таких диодов применяют монокристаллы — соединения А" — В — 1пР, InAs, GaP, GaAs и их твердые растворы соединения А — В — ZnS, ZnSe, а также карбид кремния (табл. 14.5). Для активирования применяют медь, сернистый кадмий и др. Инжекционные диоды как источники света имеют малую инерционность, время затухания может составлять 10 сек. -Недостатком является невысокий квантовый выход. [c.205]

Вышеприведенные фюрмулы относились к полупроводникам резко выраженного п- или р-типа, у которых концентрация неосновных носителей пренебрежимо мала по сравнению с концентрацией основных носителей. Если концентрация неосновных носителей такова, [c.238]

Частотная зависимость фотопроводимости. Как видно из рис. 8-7, в области малых длин волн (левее максимума кривой) наблюдается спад фотопроводимости. Это объясняется быстрым увеличением коэффициента поглощения с ростом частоты и уменьшением глубины проникновения падающей на тело электромагнитной энергии. Поглощение происходит в гонком поверхностном слое, где и образуется основное количество носителей заряда. Появление большого числа избыточных носителей заряда только у поверхности слабо 01ражается на проводимости всего объема полупроводника, потому что скорость поверхностной рекомбинации больше, чем объемной, и проникающие внутрь неосновные носители заряда увеличивают скорость рекомбинации в объеме полупроводника. [c.246]

Германий, использующийся в производстве полупроводниковых приборов, подразделяется на марки, отличающиеся легирующити примесями, значением удельного сопротивления и диффузионной длины неосновных носителей заряда. Для изготовления полупроводниковых приборов слитки германия распиливаются на пластинки, поверхность которых протравливается для устранения дефектен обработки. [c.254]

Германиевые транзисторы с диффузионной базой, характеризующиеся очень высоким значением предельной частоты передачи тока, обладают почти минимальной среди транзисторов с неосновными носителями чувствительностью к нейтронному облучению [13, 31]. Измерения электрических характеристик устройств в процессе облучения показали, что работа цепи возможна при интегральных потоках быстрых нейтронов больше 10 нейтрон 1см . Блер и др. [13] указывали, что при таких нейтронных потоках максимально допустимое время облучения для любой цепи будет зависеть от назначения транзистора. С этой целью было иссле- [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...