Полупроводники носители тока неосновные

Вывести закон действующих масс для концентраций основных и неосновных носителей в полупроводнике, предполагая, что для носителей тока в зоне проводимости и в валентной зоне, так же как для классических свободных частиц, применима статистика Максвелла — Больцмана и что функция плотности состояний параболическая для обеих зон. Эффективные массы т% (для электронов) и т р (для дырок) считать известными и постоянными. [c.77]

Примеси имеют тенденцию осаждаться (концентрироваться) на дислокациях, образуя так называемые примесные атмосферы, изменяя поведение и свойства дислокаций. Это наблюдается, например, в случае распада при низких температурах пересыщенного твердого раствора, который примеси могут образовать с полупроводником. При новом растворении нри высоких температурах примеси покидают дислокации. Осаждение атомов примеси на дислокациях может приводить к улучшению электрических свойств полупроводника в результате подавления неблагоприятного действия как примесей, так и дислокаций при их взаимодействии. Так, возрастание времени жизни неосновных носителей тока в германии с увеличением плотности дислокаций можно объяснить осаждением атомов меди на дислокациях. [c.514]

Различные типы фотоэлементов включаются в электрическую схему неодинаково. Схема включения вентильного фотоэлемента показана на рис. 125, а. При освещении фотоэлемента Ф через нагрузочное сопротивление Яп протекает ток /ф, вызванный вентильной фото э. д. с. С/н- протекающий ток создает на нагрузочном сопротивлении напряжение, сравнимое с напряжением источника. При отсутствии внешнего напряжения процесс образования электронов в га-полупроводнике, а дырок в р-полупроводнике будет происходить до тех пор, пока электрическое поле п—р-перехОда позволяет перемещаться неосновным носителям тока. [c.361]

Неосновные носители тока в полупроводниках [c.335]

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 мгновенном переключении диода с прямого на обратное направление ( 2 на рис. 8.18, б) обратный ток в начальный момент будет очень высоким, так как высокой является концентрация неосновных носителей на границах 2 и / (кривая I, рис. 8.18, г) он ограничивается фактически сопротивлением г пассивных областей диода (полка 2 на рис. 8.18, в). С течением времени избыточные неосновные носители у границ J и 2 постепенно рассасываются за счет перехода их в соответствующие области полупроводника и за счет рекомбинации, градиент концентрации, обусловливающий диффузию их к этим границам, падает (кривые 2, 3, 4, рис. 8.18, г) и обратный ток уменьшается (рис. 8.18, б). За время, примерно равное Тр для дырок и т для электронов, устанавливается стационарное распределение неосновных носителей у границ р—п-перехода (кривая 5, рис. 8.18, г) и обратный ток достигает своей нормальной величины Is (рис. 8.18, б). [c.231]

Если через контакт с обогащённым слоем пропускать ток в прямом направлении, происходит инжекция неосновных носителей из контакта. Заряд инжектированных носителей нейтрализуется зарядом осн. носителей, приходящих в область инжекции пз объёма полупроводника или из др. контакта (напр., омич, контакта в диодах, базового контакта в транзисторах). При слабых токах область инжекции простирается, как и область экстракции, примерно на длину диффузии неосновных носителей. С ростом / эта область растягивается на счёт дрейфа носителей в поле большого прямого тока, охватывая постепенно весь образец. [c.447]

Др. способ управления током р — п-П.— инжекция неосновных носителей в одну из образующих переход областей полупроводника с помощью др. р — п-П. или иного инжектирующего контакта. Этот способ управления током р — п-П.— коллектора путём инжекции р — п-П.— эмиттером лежит в основе работы транзисторов. Ток р — п-П. можно также изменять разогревом носителей эл.-магн. излучением СВЧ-или ИК-диапазона. [c.643]

Ответ. Предположим, что при наличии в полупроводнике электрического поля с напряженностью Е х) и при плотности неосновных носителей р(х) суммарный ток равен нулю [c.338]

При V > О, т. е. при положительном смещении, избыточные носители инжектируются в полупроводник по обе стороны обедненного слоя. Преодолев барьер, они попадают в область, где становятся неосновными. Поток основных носителей компенсирует заряд инжектированных носителей. В результате возникает электрический ток через переход и возрастает скорость рекомбинации. [c.203]

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]

Акцептор — структурный дефект в кристаллической решетке полупроводника, способный присоединять к себе электроны из валентной зоны или с других примесных центров. Акцепторы, захватывая электроны из валентной зоны, увеличивают концентрацию дырок и уменьшают концентрацию свободных электронов. В полупроводнике, содержащем акцепторные примеси, электрический ток переносится преимущественно дырками (основными носителями заряда в нем являются дырки, а неосновными — электроны), обусловливая примесную дырочную проводимость. Такой полупроводник называется полупроводником р-типа. [c.117]

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]

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]

Контакты с обеднённым слоем (рис. 1) в равновесном случае обогащены неосновными носителями (поле, к-рое вытесняет осн. носители, втягивает неосновные). При прохождении тока в обратном наиравлении происходит экстракция (извлечение, вытягивание) в контакт неосновных носителей из приконтактной части образца, протяжённость к-рой определяется длиной диффузии неосновных носителей. Экстракция — слаботоковое явление на обратной ветви ВАХ, тогда как эксклюзия — сильнотоковый эффект. Эти эффекты смыкаются лишь в собственном полупроводнике. Экстракция неосновных носителей обратно смещённым обеднённым слоем используется в коллекторах биполярных транзисторов. [c.447]

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]

Краевая дислокация соответствует нарушению вдоль края образовавшейся в кристалле под влиянием тех или иных причин неполной атомной плоскости. Вдоль этого края атомы кристалла имеют несовершенную координацию — неполное число соседей, вследствие чего одна или более связей у этих атомов являются незавершенными. В кристаллах германия и кремния координационное число равно четырем. Краевые дислокации с некоторой долей винтовой компоненты в этих кристаллах образуются на плоскостях 111) вдоль направлений < 110>. Атомы вдоль края неполной плоскости имеют один неспаренный электрон (рис. V. 20) и могут взаимо/1ействовать с электронами, захватывая их с образованием спаренной связи, с выделением энергии. Такая дислокация ведет себя в полупроводнике, следовательно, подобно акцепторной примеси. В связи с этим дислокации изменяют электрические свойства полупроводника, ухудшая в особенности время жизни неосновных (вводимых в полупроводник извне) носителей тока, характеристику, определяющую качество работы ответственных полупроводниковых приборов (транзисторов). [c.512]

При повышении нап]ряжения, приложенного к полупровод-ввку, величина тока в нем возрастает значительно быстрее напряжения (рис. 91), т. е. наблюдается нелинейная зависимость между током и напряжением. Если при перемене напряжения U на обратное (— /) изменение тока в полупроводнике имеет такой же характер, но в обратном направлении, то такой полупроводник обладает симметричной вольтамперной характеристикой. В полупроводниковых выпрямителях подбором полупроводников с разного типа электропроводностью (п-типа и р-типа) добиваются несимметричной вольтамперной характеристики (рис. 92). В результате этого при одной полуволне переменного напряжения полупроводниковый выпрямитель будет пропускать ток. Это ток, протекающий в прямом направлении / р, который быстро возрастает с повышением первой полуволны переменного напряжения. При воздействии же второй полуволны напряжения система двух полупроводников (в плоскостном выпрямителе) не пропускает тока в обратном направлении /обр-Очень незначительная величина тока /pgp протекает через р-п-пере-хбд вследствие наличия в полупроводниках неосновных носителей тока (электронов в полупроводнике р-типа и дырок в полупроводнике л-типа). Причиной этого является большое сопротивление пере- [c.308]

Дальнейшие исследования были сосредоточены на изучении диффузии Li, u, Au, Ag, Zn, Ni и Fe. Эти элементы, за исключением лития, также образуют с германием и кремнием, как правило, твердые растворы замещения, но создают в запрещенной зоне глубоколежащие многозарядные, как правило, акцепторные уровни, число которых соответствует разности между числом валентных электронов германия (кремния) и атома примеси (см. гл. 3). Такие глубокие уровни выступают как уровни захвата или рекомбинации носителей тока и играют большую роль в неравновесных процессах, уменьшая время жизни и ускоряя рекомбинацию неосновных носителей тока в полупроводниках. Литий с германием и кремнием образует твердый раствор внедрения и является донором с одним уровнем. [c.301]

Лавинный пробой. В достаточно широких р — -переходах при высоких обратных напряжениях неосновные носители могут приобретать в поле перехода настолько высокую кинетическую энергию, что оказываются способными вызывать ударную ионизацию полупроводника (см. 7.5). В этом случае происходит лавинное нарастание обратного тока, приводящее к лавинному пробою перехода. В области пробоя нзмененне обратного тока с ростом напряжения является очень крутым (кривая 3, рис. 8.24). Этот эффект используется для стабилизации напряжения. - Диоды, предназначенные для работы в таком режиме, называются стабилитронами. Они изготовляются из кремния, так как кремниевые диоды имеют весьма крутую обратргую ветвь и в широком диапазоне рабочих токов у них не возникает теплового пробоя, приводящего к появ-леш-по на обратной ветви ВАХ участка с отрицательным сопротивлением, как это имеет место у германиевых приборов (кривая /, рис. 8.24). [c.239]

Инжекция неосновных носителей происходит при подаче прямого смещення на р — п-переход, гетеропереход или контакт металл — полупроводник вследствие уменьшения разности потенциалов на контакте. Инжектированные неосновные носители проникают в полупроводник на глубину, определяемую рекомбинацией она по порядку величины совпадает с диффузионной длиной в слабых внеш. нолях и с дрейфовой длиной (см. Дрейф носителей заряда) в сильных полях. Инжекция неосновных носителей лежит в основе действия полупроводникового диода, транзистора и др, полупроводниковых приборов. Изучение стационарных и переходных процессов И. н. з. позволяет исследовать подвижности носителей, а также определить концентрации, энергетич. положения и сечения захвата примесных центров в высокоомных полупроводниках и диэлектриках. Прохождение инжекционных токов является одним из механизмов переноса заряда в тонких диэлектрич. плёнках. [c.148]

По своим частотным свойствам и быстродействию Т. д. более совершенны, чем обычные полупроводниковые диоды и триоды. Это связано гл. обр. с тем, что при туннельном эффекте электрон, покидая зону проводимости и-полупроводника, попадает в валентную зону о-нолупроводника, т. е. становится дыркой (и наоборот). Т. о., ток через Т. д. связан с движением основных носителей и, следовательно, явления накопления и рассасывания неосновных носителей, ограничивающие частотные свойства обычных диодов и транзисторов, в Т. д. практически не имеют места вплоть до напряжения 11 . Частотные свойства Т. д. определяются только величиной барьерной (зарядовой) емкости р — -перехода С и сопротивлением потерь полупроводников и подводящих проводников. [c.208]

Устройство, состоящее из двух полупроводников различной проводимости, называется полупроводниковым диодом. Первый квадрант вольт-амперной характеристики полупроводникового неуправляемого диода (рнс. 41) характеризует работу диода в прямо.ч направлении при этом приложенное к диоду напрн >кение в прямом направлении 6 р = С , вызывает увеличение прямого тока / р через р —/1-переход. Третий квадрант характеризует работу диода в обратном направлении, когда прн изменении полярности напряжения питания иоо = Ь пт проводимость р — -перехода уменьщается и через него протекает обратный ток / бр. Обратный ток зависит от температуры окружающей среды и приложенного обратного напряжения. При достижении равенства обратного напряжения 11об, напряжению пробоя ищ.ой в р — / -переходе полупроводникового диода происходит увеличение выделяемой мощности. Это приводит к увеличению его температуры и повышению концентрации неосновных носителей, что вызывает резкое увеличение значения обратного тока /о-з и пробой диода. Значение максимального обратного напряжения диода О с.ср а, приведено в паспортных данных на полупроводниковые диоды оно составляет 60 % напряжения пробоя (Урроб при заданной температуре окружающей среды. [c.53]

ЭКСТРАКЦИЯ НОСЙТЕЛЕЙ ЗАРЯДА в полупроводниках, обеднение приконтактной области ПП неосновными носителями заряда нри протекании тока через контакт ПП с металлом (см. Шотки барьер) или др. полупроводником (см. Электронно-дырочный переход. Гетеропереход) при запорном направлении приложенного напряжения и (плюс на п-области). Уменьшение концентрации А г неосновных носителей по сравнению с равновесной /г изменяется с расстоянием X до контакта экспоненциально [c.862]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...