Полупроводники, характеристика

Когда была построена кривая энергетического распределения для одной длины волны, то обнаружилось резкое отличие от соответствующей кривой для металлов. Это показано на фиг. 4.19. Распределение для полуметаллов не похоже и на распределение для полупроводников, характеристики которых обычно гладкие. Различные особенности кривых, представленных на фиг. 4.19, обсуждаются в статье Анкера и др. Авторы смогли также подогнать кривые Фаулера к характеристикам спектрального [c.265]

Очевидно, что для правильного использования термометров сопротивления нет необходимости в детальном понимании процессов электропроводности. Однако исследования, направленные на улучшение воспроизводимости результатов измерений, расширение диапазона применения термометров, едва ли будут эффективными без общего знакомства с теоретическими основами их работы. Прежде чем приступить к описанию характеристик и практического использования основных типов термометров сопротивления, рассмотрим кратко теорию электропроводности чистых металлов, сплавов и полупроводников. [c.186]

Необходимо сразу отметить, что процессы, обусловливающие электропроводность, очень сложны. Хотя качественная сторона этих процессов вполне ясна и теория позволяет предсказать общий вид температурной зависимости сопротивления металлов,, сплавов и полупроводников, однако количественные оценки недостаточно точны для расчета характеристик термометров сопротивления. Основная трудность вычислений связана с необходимостью точного теоретического учета относительного вклада различных конкурирующих процессов. [c.187]

В разд. 5.1 показано, как влияет на свойства полупроводника введение небольшого количества примеси. Зависимость сопротивления от температуры чрезвычайно чувствительна к количеству и качеству вводимой примеси, что может использоваться для получения желаемых характеристик. Из рис. 5.7 видно, что для термометрических целей более всего интересны области III и IV. Хотя наклоном кривой и абсолютным значением удельного сопротивления можно в какой-то степени управлять, высокая чувствительность обоих этих параметров к малым изменениям концентрации примеси мешает получать [c.235]

Сварочные выпрямители. Это источники постоянного сварочного тока, состоящие из сварочного трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей (рис. 31). Иногда в комплект сварочного выпрямителя входит еще дроссель, включаемый в цепь постоянного тока. Дроссель служит для получения падающей внешней характеристики. Действие сварочных выпрямителей основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении. Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Сварочные выпрямители выполняют в подавляющем большинстве случаев по трехфазной схеме, преимущества которой заключаются в большом числе пульсаций напряжения и более равномерной загрузке трехфазной сети. [c.61]

Диод туннельный — диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению при прямом напряжении на характеристике участка, соответствующего отрицательному дифференциальному сопротивлению применяется в устройствах СВЧ и быстродействующих импульсных устройствах [З]. [c.143]

Рис. 25.49. Вольт-амперные характеристики тока ПЭ полупроводников при различных температурах [29]

Физика твердого тела в настоящее время — это обширная область науки, тесно связанная с другими разделами физики и смежными дисциплинами. В недрах физики твердого тела и на ее стыках с химией, биологией, геологией, механикой, математикой, атомной и ядерной физикой, радиофизикой, физикой космоса, техникой возникли и стремительно развиваются химия твердого тела, молекулярная биология, радиационная физика твердого тела, твердотельная электроника, космическое материаловедение, физика полупроводников, физическое материаловедение, физика и техника низких температур, физика магнитных пленок и т. д. Эти области столь близко соприкасаются с физикой твердого тела, что знание основ последней необходимо каждому специалисту, активно работающему во всех перечисленных направлениях. Следует добавить, что синтез физики твердого тела и теоретической физики привел к созданию теории твердого тела, опирающейся на современные достижения квантовой механики, статистической физики, теории поля и широко использующей быстродействующие ЭВМ для проведения многочисленных трудоемких расчетов и численного моделирования различных явлений в твердых телах. Многие достижения физики твердого тела нашли непосредственный выход в практику. Результатом оказалось создание новых типов материалов с уникальными характеристиками и даже целых отраслей техники. [c.5]

Таблица показывает, что направления векторов Бюргерса наиболее устойчивых дислокаций хорошо согласуются с направлением скольжения. Выше уже указывалось, что скольжение в кристаллах осуществляется движением дислокаций, причем в процессе скольжения могут возникать новые и исчезать старые дислокации. Поэтому важными характеристиками являются плотность и распределение дислокаций. Под плотностью дислокаций понимают количество дислокаций, пересекающих площадку в м в кристалле. Для сравнительно совершенных кристаллов металлов (после их отжига, приводящего к уменьшению числа дислокаций, поскольку они представляют собой неравновесные образования) плотность дислокаций составляет 102—jgs см 2, а после пластической деформации может достигать 10 —см" . Дислокации сильно влияют (часто ухудшая) на электрические свойства полупроводников, и поэтому разработаны специальные способы выращивания монокристаллов полупроводников с малой плотностью дислокаций вплоть до бездислокационных. [c.244]

Использование стеклообразных и аморфных полупроводников для изделий электронной техники определяется относительной простотой их получения, низкой стоимостью и набором определенных электрофизических свойств. Так, на примере аморфного кремния в книге описывается, как можно не только получать 99 %-ную экономию дорогостоящего полупроводникового материала, но и значительно улучшать технические характеристики полупроводниковых преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей). [c.3]

Электротехнические материалы разделяются на три группы металлы, неметаллические материалы (электроизоляционные материалы или диэлектрики) и полупроводники. В данном учебном пособии рассматриваются электротехнические материалы двух групп металлы и полупроводники. В связи с задачами курса в учебном пособии большое внимание уделяется эксплуатационным характеристикам материалов. Современное развитие науки о металлах характеризуется возрастанием роли физических представлений. Поэтому в учебном пособии главам, посвященным конкретному изучению свойств отдельных групп электротехнических материалов, предшествуют главы, в которых рассматриваются некоторые вопросы физического металловедения. [c.4]

Получение p—n переходов. В ряде случаев необходимо иметь в полупроводниках определенное количество легирующих элементов, создающих определенный (р и п) тип проводимости и определенные количественные характеристики. Например, в германий и кремний вводят элементы V или III группы. [c.288]

Характеристики некоторых полупроводников. Германий (Ge) имеет серебристый цвет, он расположен в IV группе периодической системы его порядковый номер 32, атомный вес 72,6 имеет решетку типа алмаза и ковалентную связь атомов. Удельная электропроводимость германия при 20 С 1000—10" ом -см . Величина запрещенной зоны у германия уменьшается и определяется по формуле [c.289]

К числу существенных недостатков германиевых вентилей относится невысокая рабочая температура рабочий диапазон от — 50 до + Ж С при длительном воздействии температуры выше + 60° С в них проявляется тепловое старение, приводящее к ухудшению электрических параметров при низких температурах наблюдается значительное понижение обратного сопротивления. Кремниевые выпрямители могут работать при температуре до -1- 200° С. С точки зрения работы при высоких частотах кремниевые диоды имеют перед германиевыми преимущества, заключающиеся в большей чувствительности к слабым сигналам (пороговое напряжение у первых 0,01 В, у вторых от 0,1 до 0,25 В). Характеристики кремниевых вентилей, возможность получения больших выпрямленных мощностей в установках малых габаритов, особенно при использовании искусственного охлаждения, делают их исключительно прогрессивными. Поскольку кремний и германий являются элементами IV группы таблицы Менделеева, дырочная проводимость в них создается примесями элементов третьей группы, а электронная — элементов пятой группы. Для кремниевых полупроводников часто применяют алюминий, бор, для германиевых — индий в качестве акцепторной примеси мышьяк и сурьма (элементы V группы) — в качестве донорных примесей. [c.284]

Основные характеристики некоторых элементарных полупроводников [c.182]

Основные характеристики полупроводников А" — [c.196]

Основные характеристики некоторых органических полупроводников [c.210]

По эксплуатационным характеристикам прибор применим для массового и выборочного контроля как готовых изделий из диэлектриков и полупроводников, так и в процессе их изготовления. [c.242]

Подвижность носителей в ионных кристаллах. Взаимодействие носителей заряда с колеблющимися ионами в ионных кристаллах гораздо сильнее, чем их взаимодействие с нейтральными атомами в материалах с атомной решеткой. Поэтому рассеяние носителей заряда в результате тепловых колебаний ионов гораздо интенсивнее, и подвижность носителей у этой группы полупроводников в большинстве случаев более низкая. Качественно характеристика температурной зависимости подвижности в ионных кристаллах такая же, как и в атомных кристаллах. [c.242]

Поскольку концентрация и время жизни носителей тока в данном полупроводниковом приборе специально контролируются в процессе его изготовления, то эти характеристики предопределяют конкретную область применения прибора. Отклонения от заданных условий работы приводят к изменениям рабочих характеристик прибора, а они в свою очередь могут повлиять на работу всей цепи, в которую он входит. Иначе говоря, электрические свойства полупроводников зависят от типа и количества нарушений в кристаллической решетке. Поэтому не удивительно, что высокоэнергетические частицы, вызывая образование структурных дефектов и ионизацию атомов при прохождении через кристаллическую решетку, резко изменяют электрические свойства полупроводников. Ниже мы будем рассматривать как дефекты любые отклонения от нормальной кристаллической решетки и, в частности, инородные атомы, вакантные места в решетке (вакансии), промежуточные атомы (междоузлия), электроны и дырки в количествах, превышающих их равновесные концентрации, и т. д. Эти нарушения кристаллической решетки можно рассматривать как точечные, а нарушения другого типа — дислокации — как линейные дефекты. [c.278]

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ вещества, обладающие полупроводниковыми свойствами (см. Полупроводники). Характеристики П. м. и закономерности их образования зависят от расположения химич. элементов, их составляющих, в нериодич. системе элементов. [c.113]

Полупроводники, характеристика 387 Поролитовые трубки 20 Поршневые компрессоры [c.440]

Величина фото-э.д.с. существенно зависит от свойств используемого полупроводника и технологии изготовления. Для уменьшения флуктуаций темпового тока полезно охлаждение устройства. Широкое распространение получили германиевые и кремниевые фотодиоды. На рис. 8.28 приведены спектральные характеристики таких приемников света. Как видно, максимальная чувствительность германиевого фотодиода наблюдается в такой области длин волн (). iiK мкм), где использование фотоумножителей практически уже невозможно. [c.443]

В период с 1958 по 1968 г. С. Овшинский открыл и исследовал необычные свойства переключения у халькогенидных стекол. Переключением называют способность вещества обратимо переходить из одного состояния в другое под влиянием какого-либо внешнего воздействия. Два рода переключения, существующие в халькогенидных стеклах, иллюстрирует рис. 11.15, где приведены вольт-амперные характеристики этих полупроводников. Рис. И.15,а соответствует так называемому пороговому переключению. Приложение к стеклу напряжения выше порогового (Уп) приводит к скачку вольт-амперной характеристики с ветви 1 на ветвь 2, что соответствует увеличению проводимости полупроводника примерно в миллион раз (состояние включено ). Если напряжение, приложенное к такому переключателю, находящемуся в проводящем состоянии, уменьшается до точки возврата, то стекло вновь переключается в состояние с малой проводимостью (ветвь /). Это соответствует состоянию выключено . [c.370]

Сурьмяно-цезиевый фотоэмиттер. При прогревании сурьмы в парах цезия образуется химическое соединение sjSb, обладающее свойствами полупроводника. Небольшой де1 )ицит цезия в кристаллической решетке превращает данный полупроводник в полупроводник р-тина. Его характеристики %=0Л эВ, А = 1,6 эВ, У зх=0,3. [c.172]

Многощелочный фотоэмиттер. При обработке сурьмы нарами натрия и калия, а затем цезия образуется соединение (Na2K)Sb— s. Оно является р-полупроводником его характеристики х=0,55 эВ, Д =1,0эВ, К а =0,4. [c.172]

Важной характеристикой полупроводникового материала является квантовый выход внутреннего фотоэффекта — число оптически генерируемых носителей заряда, приходящееся на один поглощенный фотон. Обозначим это число т). Различают квантовый выход для электронов проводимости (г] ) и дырок (т) ,). В беспримесном полупроводнике Tins ll/.- [c.176]

Зонная теория твердого тела удовлетворительно объясняет специфические особенности полупроводникав. Эта теория является следствием применения квантовой механики к проблеме твердого тела, но зонная модель распространяется и на апериодическое поле, свойственное некристаллическим веществам. Наличие жидких и аморфных полупроводников свидетельствует о том, что полупроводниковые свойства в первую очередь определяются природой химической связи данного атома с его ближайшим окружением, т. е. ближний порядок является определяющим. Разумно под термином химическое строение понимать совокупность энергетических, геометрических и квантовохимических характеристик вещества (порядок, длина и энергия связи, рашределение и пространственная направленность электронных облаков, эффективные заряды и т. д.). Но главным в учении о химическом строении является природа химической связи всех атомов, входящих в состав данного вещества. [c.94]

Основная характеристика электропроводности — удельное электрическое сопротивление р, выраженное в Ом см, или его обратная величина — удельная электропроводность о = р . Для металлов удельное электросопротивление колеблется при 77 К в пределах от 0,2—0,5 мкОм см (Аи, Ag, Си) до 4—6 мкОм см (РЬ, Hg, s) и даже до 35 мкОм см (Bi) и резко растет с повышением температуры. Например, при 373 К для Ag р = = 2,13 мкОм см, для РЬ = 27 мкОм см. Многие твердые тела, состоявшие как из одинаковых атомов (алмаз. Si, Ge), так и из разных (Na l, LiF и т. д.), проводят электричество значительно хуже. Для материалов типа Si (полупроводников) при комнатной температуре р—Ю- —Ом см, для типичных диэлектриков при той же температуре р 10 —10 2 Ом - см. Если электросопротивление металлов с повышением температуры растет, то для полупроводников (а в принципе и для диэлектриков) оно падает. [c.41]

Металлиды являются основными материалами для сверхпроводников (уже известно более 1000) и полупроводников некоторые металлиды обладают эффектом термомеханической памяти формы . Существенный недостаток этих материалов — низкая пластичность, поэтому исследования влияния различных факторов на эту характеристику имеют важное практическое и теоретическое значение. [c.188]

Описаны природа и закономерности образования дефектов в эпитаксиальных слоях полупроводников. Обобщены и проанализированы данные о влиянии структурных несовершенств (различие периодов решетки, наличие градиента состава и наследование дефектов из подложки и др.) на морфологические особенности композиций на основе многокомпонентных твердых растворов соединений Рассмотрены. основные механизмы и источники образования дислокаций при эпитаксии. Впервые рассмотрены вопросы стехиометрии при жидко- и газофазной эпитаксии. Особое внимание уделено влиянию электрически активных дефектов на характеристики ин-жекционных лазеров, светодиодов и других полупроводниковых приборов. [c.54]

Полупроводники этой группы представляют собой соединения селена и теллура с некоторыми другими металлами (см. 14.7). При избытке металла (РЬ, Hg, Bi, d) по отношению к стехиометрической формуле получается электронная проводимость, при избытке селена или теллура — дырочная. В качестве легирующих присадок используются также некоторые соединения. Все эти проводники нмеют низкую энергию запрещенной зоны порядка ГО" эв, кроме dTe с W = 1,5 эв. Главной областью применения полупроводников этой группы являются термоэлектрические генераторы и холодильники, где важной характеристикой служит эффективность [c.191]

В органических полупроводниках обнаруживаются внутренний и вентильный фотоэффекты. В контакте ароматического соединения и металла появляется фото-э. д. с., например, в системе литий — пернлен величина фото-э. д. с достигает 1 в. Фотопроводимость органических полупроводников вырастает с увеличением освегЦенности и температуры, а также обладает определенной спектральной характеристикой. Фотопроводимость может очень изменяться при введении кислорода в состав полупроводника. [c.209]

Данных об облучении карбидокремниевых варисторов нет. Однако были проведены многочисленные исследования с целью определить влияние излучения на кристаллы и пленки из карбида кремния различной формы и конфигурации. Обычно карбид кремния рассматривают как полупроводник с вентильными свойствами и как таковой относят к элементам, обладающим несимметричными характеристиками. Однако элементы в виде дисков и стержней, получаемые при смешивании карбидов кремния и кальция со связующими материалами, становятся симметричными по отношению к прямым и обратным характеристикам. В работе [80] проведено детальное исследование влияния быстрых нейтронов на электрические характеристики карбида кремния. Изучено поведение в нейтронном потоке кремниевых и карбидокремниевых диодов. Результаты показали, что в условиях облучения карбид кремния более перспективен. Под действием интегрального потока 5-10 нейтрон1см прямое напряжение [c.358]

Пробой р- и-перехода. Характеристикой, чувствительной к С0СТСЯН1И0 поверхности полупроводника, является и величина пробивного напряжения. На рис. 8.37, б показан несимметричный р — л-переход с высокоомной р-областью. При отр1щательном заряжении поверхностных состояний у поверхгюсти р-области образуется обогащенный слой, вызывающий уменьшение толщины перехода diioD в приповерхностном слое. При приложении к переходу обратного смещения напряженность поля у поверхности, где переход сужен, окажется выше, чем в объеме полупроводника, вследствие чего более вероятным становится поверхностный пробой. Таким образом, заряжение поверхности может вызывать понижение пробивного напряжения. [c.256]

На основе анализа потока отказов предложены и исследованы устройство для обнаружения внезапных отказов, усилитель считывания с триггером Шмитта и методы для стабилизации характеристик полупроводников и смазочных материалов в процессе эксплуатации, что повысило время безотказной работы системы пульт станок на 38%, сократило время восстановления на 15%. Для расширения технологических возможностей станков разработаны и внедрены устройства автоматического останова лентопротяжного механизма, автоматического переключения координат при четырсх-коордннатной обработке. Иллюстраций 9. [c.190]

Успешное решение этой задачи возможно лишь при наличии полупроводниковых материалов, сочетающих в себе нагревостой-кость и высокие электрофизические характеристики. Из таких материалов наиболее перспективны полупроводники с широкой запрещенной зоной — фосфид галлия и карбид кремния. Получение этих материалов связано с рядом технических трудностей, обусловленных высокой температурой плавления и невозможностью получения расплава при нормальном давлении. Поэтому фосфид галлия и карбид кремния в виде монокристаллов полупроводниковой чистоты известны сравнительно недавно. Тем не менее за последнее десятилетие достигнуты значительные успехи в технологии получения этих материалов, в разработке полупроводниковых приборов на их основе. [c.45]

СИЛА [Магнуса действует на тело, вращающееся в набегающем на него потоке жидкости или газа, направленная перпендикулярно к потоку и оси вращения нормального давления — часть силы взаимодействия тел, направленной по нормали к поверхности их соприкосновения оптическая линзы в воздухе — величина, обратная фокусному расстоянию линзы поверхностная приложена к поверхности тела подъемная — составляющая полной силы давления на движущееся в газе или жидкости тело, направленная перпендикулярно к скорости тела равнодействую1цая эквивалентна действию на тело системы сил света — отношение светового потока, распространяющегося от источника в рассматриваемом направлении внутри малого телесного угла, к этому углу термоэлект-родви ку цая возникает в электрической цени, составленной из разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру тока — отношение электрического заряда, переносимого через сечение проводника за малый интервал времени, к /гому интервалу трения (препятствует относительному перемещению соприкасающихся тел, слоев жидкости или газа качения действует на цилиндрическое или шарообразное тело, катящееся без скольжения цо плоской или изогнутой поверхности покоя имеет максимальное значение составляющей взаимодействующих тел и направлена по касательной к поверхности соприкосновения скольжения действует при движении соприкасающихся тел и направлена по касательной к поверхности их соприкосновения) тяжести — равнодействующая силы гравитационного взаимодействия тела с Землей и центробежной силы инерции, обусловленной вращением Земли фотоэлектродвижушая — ЭДС, возникающая в полупроводнике при поглощении в нем электромагнитного излучения электродвижущая (ЭДС) — характеристика источника тока, определяемая работой, затрачиваемой на перемещение единичного положительного заряда по замкнутому контуру] [c.275]

ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, продолжающаяся значительное время после прекращения ее возбуждения ФОТО ДЕЛЕНИЕ — деление атомного ядра гамма-квантами ФОТОДИССОЦИАЦИЯ—разложение под действием света сложных молекул на более простые ФОТОИОНИЗАЦИЯ — процесс ионизации атомов и молекул газов под действием электромагнитного излучения ФОТОКАТОД — холодный катод фотоэлектронных приборов, испускающий в вакуум электроны под действием оптического излучения ФОТОЛИЗ— разложение под действием света твердых, жидких и газообразных веществ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ—люминесценция, возникающая под действием света ФОТОМЕТРИЯ— раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики оптического излучения в процессах его испускания, распространения и взаимодействия с веществом ФОТОПРОВОДИМОСТЬ изменение электрической проводимости полупроводника под действием света ФОТОРЕЗИСТОР — полупроводниковый фотоэлемент, изменяющий свою электрическую проводимость под действием электромагнитного излучения ФОТОРОЖ-ДБНИЕ — процесс образования частиц на атомных ядрах и нуклонах под действием гамма-квантов высокой энергии ФОТОУПРУГОСТЬ — возникновение оптической анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления в первоначально оптически изотропных телах при их деформации [c.293]

Устройство, построенное по этому принципу (рис. 55), состоит из четырех нелинейных сопротивлений НС, а также двух сумматоров См и БУмн, построенных на базе УПТ. в качестве нелинейных элементов с вольт-амперными характеристиками / = AU могут быть взяты полупроводники типа Atmite, элементы из специальных материалов, например из метрозила, электронные лампы с регулируемым смещением на сетках и параллельно включенными сопротивлениями для регулировки крутизны характеристик, а также ряд полупроводниковых элементов. Проведенное исследование вольт-амперных характеристик показало, что необходимые зависимости могут быть получены, например, на триодах, а также на некоторых пентодах, если использовать начальные участки их характеристик. [c.148]

А. э. из полупроводников. Особенности А. э. из полупроводников связаны с H0 K. факторами 1) элект-рич. поле глубоко проникает в полупроводник, что приводит к смещению энергетич. зон, к изменению вблизи поверхности концентрации носителей заряда и их энергетич. спектра 2) концентрация электронов во много раз меньше, чем в металле, что ограничивает величину /, и она сильно зависит от внеш. воздействий (темп-ра, освещение и др.) 3) поверхностные состояния носителей заряда могут сказываться на характеристиках А. э. 4) вольт-амперные характеристики и энергетич. спектры автоалектронов отражают зонную структуру полупроводников 5) протекающий через полупроводник ток может приводить к перераспределению потенциала па нём, а также влиять на энергетич. спектр электронов. Все эти особенности привлекаются для объяснения наблюдаемых вольт-амперных характеристик и энергетич. спектров автоэлектронов из нолуироводников. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...