Основные носители тока

При низких температурах основными носителями тока в полупроводниковом кристалле с акцепторной примесью являются дырки, а неосновными носите- [c.156]

Если знак поверхностного заряда противоположен знаку заряда основных носителей тока в полупроводнике, то под его влиянием происходит притяжение к поверхности основных носителей и обогащение ими приповерхностного слоя. Такие слои называются обогащенными (они показаны на рис. 8.31, в, е). [c.247]

В результате различий скорости протока воды при работе реактора в катодной камере увеличивается pH за счет накопления ионов натрия и калия, поступающих через диафрагму из анодного потока воды. Основными носителями тока в катодной камере становятся ионы ОН , которые проникают в анодную камеру и участвуют в реакциях образования биоцидных веществ на аноде. Повышенная концентрация ионов в катодной камере обеспечивает высокую электропроводность половины [c.354]

Для эффективного преобразования энергии теплового излучения в электричество используются полупроводниковые структуры с электронно-дырочным переходом (р-л-переходом), который представляет собой область раздела между слоями полупроводникового материала, имеющими проводимость противоположного знака. В этой области в результате взаимной диффузии основных носителей тока образуется двойной электрический слой объемных зарядов — контактное электрическое поле, напряженность которого направлена от области л-типа к области р-типа. [c.498]

На основании результатов, полученных в задаче 13.18, можно сказать, что в полупроводнике л-типа избыток электронно-дырочных пар дрейфует в направлении приложенного поля, несмотря на то, что основные носители тока в кристалле (т. е. электроны) движутся в противоположном направлении. [c.80]

Здесь п и Рр означают соответственно равновесные концентрации основных носителей тока электронов в п-области и дырок в р-области Пр и р — концентрации неосновных носителей (электронов в р-области и дырок в га-области) опять-таки в условиях теплового равновесия. [c.369]

Следовательно, этот электрон может быть легко переведен в свободное состояние и под действием приложенного напряжения принять участие в образовании электронного тока в полупроводнике (рис. 49). На рисунке видно, что основными носителями тока являются электроны, составляющие примесную электропроводность. Две дырки и соответствующие им два электрона получены в результате ионизации атомов германия. Эти носители тока обусловливают собственную электропроводность полупроводника. Общий ток в полупроводнике равен сумме электронного и дырочного токов, но электронный ток во много раз больше дырочного. [c.90]

Оба состояния транзистора характеризуются малыми значениями рассеиваемой мощности. В режиме отсечки ток близок к нулю, в режиме насыщения падение напряжения на переходе эмиттер — коллектор составляет десятые доли вольта. Поэтому транзисторы при работе в режиме ключа могут управлять большими мощностями, сами при этом выделяя малую мощность. У транзисторов типа п-р-п основными носителями тока в цепи эмиттера и коллектора будут электроны, а неосновными носителями, обусловливающими ток базы,— дырки. Характеристики таких транзисторов будут несколько другими из-за большей подвижности электронов. [c.169]

Примером переноса щелочных ионов из расплавленных электролитов через стекло без образований дислокаций в нем является перенос одноименного катиона расплава и катиона модификатора в стекле. Такой катион является основным носителем тока через эту границу раздела фаз. [c.61]

Основные носители тока П 219 Особенности ван Хова 1152, 156 [c.425]

Фиг. 28.13. Температурная зависимость концентрации основных носителей тока (для случая Nd > Na)

При очень низкой температуре (или очень большой концентрации носителей) условие (28.36) в конце концов нарушается и какая-либо из величин или Ра/Ыа (но Не обв вместе) уже не будет пренебрежимо малой. Это означает, что тепловое возбуждение теперь уже не может привести к полной ионизации примесей одного из типов. В результате концентрация основных носителей тока падает с понижением температуры (фиг. 28.13) ). [c.207]

В дальнейшем дырки непрерывно, поступают от эмиттера к коллектору, создавая электрический ток через триод,. Таким образом, ток в цепи эмиттера и коллектора образуется за счет перемещения дырок , которые являются основными носителями тока (см. рис. 120,6). [c.147]

Конструирование контактов полупроводник—металл. При создании контактов полупроводник — металл могут возникнуть два вида контактов — выпрямляющий и омический. Выпрямляющий контакт имеет на границе раздела потен- циальный запорный барьер, обедненный носителями заряда. Омический контакт имеет на границе раздела слой с высокой концентрацией основных носителей тока. Свойства выпрямляющих контактов полупроводник — металл широко используются в тонкопленочных структурах для создания пленочных диодов и транзисторов. Омический контакт применяется в диодах, транзисторах, интегральных схемах и др. Этот контакт имеет малое сопротивление электрический ток пропорционален напряжению, не искажает форму передаваемого сигнала и не создает в цепи электрических шумов. Конструкции соединений полупроводник — металл в основном имеют торцовое соединение. Наиболее характерные конструкции соединений полупроводник — металл приведены на рис. 5. Металлы или сплавы, используемые для создания омического контакта, должны отвечать следующим требованиям [c.232]

Транзистор полевой — полупроводниковый прибор, в котором ток создают основные носители под действием продольного электрического поля между электродами, называемыми истоком и стоком исток — полупроводниковая область, от которой начинается движение зарядов, а сток — полупроводниковая область, к которой по каналу движутся эти заряды управление величиной тока в канале производится поперечным электрическим полем, создаваемым напряжением, приложенным между истоком и управляющим электродом — затвором (З]. [c.158]

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]

Наиболее распространенными материалами для создания р-и-перехо-дов являются германий и кремний. У германия концентрация основных носителей больше, чем у кремния подвижность носителей также больше. Вследствие этого проводимость /7-/г-переходов в германии в проходном направлении значительно больше, чем у кремния, но зато и обратный ток больше. Преимуществом кремния является возможность эксплуатации при более высоких температурах. [c.360]

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]

Ионная электропроводность, как и у жидких диэлектриков, сопровождается переносом вещества иа электроды. У твердых диэлектриков с электронной проводимостью этого переноса вещества не наблюдается. В твердых кристаллических телах, при низких температурах в первую очередь передвигаются слабо закрепленные ионы, ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. Энергия активации носителей тока определяет механизм электропроводности в твердых диэлектриках. Удельную проводимость в твердых диэлектриках можно определить так же, как у жидких, пользуясь уравнением [c.20]

Наиболее заметно влияние неравновесных носителей, вызванных ионизирующим излучением, проявляется в полупроводниковых переходах, поскольку переход разделяет электронно-дырочные пары, образовавшиеся вблизи него. Обратный ток в полупроводниковом переходе зависит главным образом от концентрации неосновных носителей вблизи перехода, а электропроводность, наоборот, зависит от основных носителей. Ионизирующее излучение, которое способно увеличить концентрацию основных носителей и, следовательно, электропроводность на пренебрежимо малую величину, может увеличить концентрацию неосновных носителей на несколько порядков. Если, например, область базы кремниевого плоскостного полупроводникового прибора имеет концентрацию основных носителей 2-10 на кубический сантиметр, то эта область при комнатной температуре содержит около 1 10 неосновных носителей на кубический сантиметр. Если излучение вызывает увеличение концентрации основных носителей только на 0,1%, то концентрация неосновных носителей увеличивается до 2-10 см- , или в 200 ООО раз. В этом случае обратный ток в переходе должен увеличиться, что может отрицательно повлиять на нормальную работу прибора. Фактически ток, аналогичный фототоку, при воздействии ионизирующего излучения может наблюдаться и в неработающем приборе. [c.312]

Фототок равен разности тока основных носителей и тока насыщения, поскольку при отсутствии солнечного излучения и нагрузки оба тока равны [c.99]

Электропроводность металлических сплавов. Предположим, что в идеальной решетке металла, например меди, имеюш,ей строго периодический потенциал (рис. 7.7, а), часть атомов меди беспорядочно замеш,ена атомами другого элемента, например золота. Так как поле вблизи примесных атомов иное, чем вблизи основных атомов, то потенциал решетки не сохранится строго периодическим (рис. 7.7, б). Он нарушается беспорядочно распределенными примесями. Такое нарушение приводит, естественно, к рассеянию носителей и дополнительному электрическому сопротивлению. Так как в сплавах примеси вызывают более сильное нарушение периодичности потенциала решетки, чем тепловые колебания, то абсолютное значение роил значительно выше р чистых компонентов и определяется в основном рассеянием носителей тока на примесях. [c.188]

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]

Непосредственно около р—л-перехода вследствие выравнивания химическ- х потенциалов образуются объемные заряды, препятствующие движению основных носителей тока (т. е. дырок — в р-полупроводнике и электронов — в п-полупроводнике). Ток через переход под действием напряжения, приложенного в направлении поля, создаваемого объемным зарядом, определяется в основном диффузией неосновных носителей (п-носителей из р-полупровод-ника и р-носителей и , /г-полупроводника). Этот ток растет экспоненциально с приложенным напряжение1М и и может быть выражен зависимостью [c.223]

Итак, в настоящем разделе мы показали, что при данных значениях диаметра канала, градиента. потенциала и тока в канале дуги высокого давления можно с помощью простых рассуждений предсказать некоторые важные свойства канала, а именно то, что он должен быть квазинейтральным, иметь высокую температуру, находиться в приблизительном термическом равновесии и основными носителями тока должны быть электроны. В 2-3 мы обсудим, как эти свойства канала изменяются при низких давлениях. [c.18]

Рис. 11.21. Схема р — га-перехода в монокристалле, состоящем из двух областей с разными (р- и П-) типами проводи.мости. Акцепторная примесь вводится в левую часть кристалла при его выращивании при этом образуется р-область, в которой основным типом подвижных зарядов являются дыркп. Донорная примесь вводится при выращивании кристалла в правую его часть при этом образуется п-область, в которой основными носителями тока являются электроны. Толщина границы между р- и -областью может быть по-рядка 10- см

Основными носителями тока во многих случаях являются электроны. Благодаря своей малой массе электроны сильнее ускоряются электрическим полем. В некоторьк средах (полупроводниках, сверхпроводниках,. ..) носителями тока являются особые электронные возбуждения (например, дырки в полупроводниках). Кроме этого носителями тока могут быть новы, образующиеся в результате ионизации или диссоциации. [c.106]

При особо точных измерениях коэффициентов диффузии следует иметь в виду следующее обстоятельство. При определении границы р — я-перехода с помощью термозонда полученное значение х, как правило, несколько отличается от действительного значения, при котором концентрация носителей тока, обусловленных диффузией примесных атомов, в точности равна концентрации исходных носителей тока в образце. Такое различие обусловлено тем, что при наличии носителей двух знаков (что имеет место в переходной области) коэффициент термо-э.д.с. а в полупроводниках зависит не только от концентрации, но также от подвижностей и эффективных масс носителей тока [6,41]. Поскольку различие в эффективных массах мало сказывается на а (из-за логарифмической зависимости), то равенство нулю коэффициента термо-э.д.с. определяется условием я/1 = pfip, где я и р, и /Хр — концентрации и подвижности электронов и дырок соответственно. Поэтому для точного определения D величину d в уравнениях (8.19) и (8.21) следует умножить на отнощение подвижности вводимых носителей тока к подвижности основных носителей тока. [c.300]

Примеси, увеличивающие число свободных электронов в полупроводнике, называют донорными примесями (донор — дающий), а полупроводник, имеющий донорную примесь и обладающий электронной проводимостью, называют полупроводником л-типа (от слова negative — отрицательный). Полупроводники, в которых основными носителями тока являются дырки , называют полупроводниками р-типа (от слова positive — положительный), а примеси, создающие дырочную проводимость, называют акцепторными (акцептировать — захватывать). [c.139]

Термисторы в основном можно разделить на бусинковые и дисковые. Бусинковые термисторы обычно изготавливаются следующим образом на определенном расстоянии параллельно друг другу укладываются платиновые проволочки, которые будут служить выводами, а затем с некоторым интервалом на эти провода наносят капли смеси окислов со связующим веществом. После спекания при 1300°С получается цепочка термисторов с готовыми выводами. После разделения на отдельные термисторы их покрывают стеклом такое покрытие не только увеличивает механическую прочность приборов, но и защищает термисторы от атмосферного кислорода, который, адсорбируясь в порах материала, изменяет концентрацию носителей тока в нем и его электрические свойства. Дисковые термисторы получают прессованием исходного порошка с последующим обжигом при 1100°С, а в качестве выводов на противоположные плоскости диска напыляют или наносят печатным способом слой серебра. Тот факт, что дисковые термисторы существенно менее стабильны, чем бусинковые, почти определенно объясняется тем, что поверхностные электроды уступают по своим электрическим свойствам электродам, введенным внутрь бусинки. [c.244]

В полупроводниковом кристалле, содерясащем донорные примеси, электроны являются основными, но не единственными носителями тока, так как небольшая часть собственных атомов полупроводникового кристалла ионизована и часть тока осуществляется дырками. Полупроводниковые материалы, в i oto-рых электроны служат основны- [c.155]

Основны.м зкспериментальным свидетельством образования экситонов при низких температурах обычно служит не-фотоактивное поглощение света кристаллом вблизи красной границы ((О)) спектра собственного поглощения, т. е. экси-тонный механизм поглощения не приводит к образованию свободных носителей тока. Экситонный спектр обнаружен в кристаллах Сс15, HgI2, СигО, Ое и 81. Впервые наличие тонкой структуры в спектре поглощения закиси меди было выявлено Е. Ф. Гроссо.м с сотрудниками. Им удалось показать. [c.163]

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]

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]

Основным условием электропроводности любого вещества является наличие в нем свободных зарядов — носителей тока. Под действием поля заряды будут двигаться в направлении силовых линий и скорость их движения будет находиться в прямой зависимости от напряженности поля. Плотность тока mojkho определить из уравнения [c.16]

Если пластины из кремния п- и р-тнпов приведены в тесный контакт, то свободные электроны и свободные дырки, диффундируя к поверхности р-п перехода, будут рекомбинировать, как показано на рис. 5.11, а, образуя слой, обедненный носителями заряда, который носит название обедненной зоны. При этом атомы примеси в области перехода, лишенные соответствующих дырок или элементов, превратятся в ионы. Эти донорные или акцепторные ионы, закрепленные в кристалле, создают электрическое поле, образующее электрический потенциальный барьер Uq, препятствующий дальнейшей миграции основных носителей, как показано на рис. 5.11,6. На рисунке показано, как меняется потенциал при пересечении р- -перехода. После того как два куска вещества приведены в соприкосновение, должно произойти выравнивание их уровней Ферми. Ток неосновных носителей, не встречающий потенциального барьера, достигает значения тока насыщения /нлс, а ток основных носителей блокируется потенциальным барьером qil . Значение потенциального барьера невозможно измерить каки.м-либо прибором, поскольку на измерительных контактах формируется такой же барьер противоположного знака. [c.98]

Прямой ток. Приложим к р— -переходу прямое смещение V. Под действием этого смещения высота потенциального барьера перехода для основных носителей уменьшается на величину qV (рис. 8.14, б) Поэтому поток электронов из - в р-область и поток дырок из р- в -область (Рр п) увеличится по сравнению с равновесным в ехр (qV/kT) раз, что приведет к увеличению в ехр (qVIkT) раз плотностей токов основных носителей и которые станут соответственно равны [c.225]

Обратный ток. При приложении к р—п-переходу обратного смещения V < О потенциальный барьер перехода для основных носителей увеличивается на величину —qV (рис. 8.14, б). Это вызывает изменение в ехр (qVIkT) раз потока основных носителей и Рр п и плотностей токов / р и отвечающих этим потокам. [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...