Диффузионная длина носителей

Свободные носители заряда, диффундируя в объеме полупроводника, за время своей жизни т перемещаются в среднем на расстояние L, которое называют диффузионной длиной носителей. Как показывает расчет, L зависит от т следующим образом [c.173]

Д. н. а. в п. сопровождается рекомбинацией носителей заряда в полупроводниках. В результате при биполярной диффузии неравновесных носителей диффузионный поток проникает на расстояния порядка диффузионной длины, носителей от источника неравновесных носителей. [c.690]

Для придания выращиваемым монокристаллам тех или иных электрофизических параметров, необходимых для успешного их использования в конкретных областях полупроводникового приборостроения, применяются процессы легирования определенными примесями. В настоящее время круг используемых в технологии важнейших полупроводниковых материалов легирующих примесей достаточно ограничен. Как правило, легирование осуществляется примесями, образующими мелкие донорные и акцепторные уровни в запрещенной зоне, соответственно у дна зоны проводимости или у потолка валентной зоны. При этом удается управляемо воздействовать на тип проводимости и концентрацию носителей заряда в полупроводнике. Иногда для легирования используются примеси, образующие глубокие уровни в запрещенной зоне, что позволяет воздействовать на диффузионную длину носителей заряда и регулировать степень компенсации электрически активных центров в легируемом материале. [c.46]

Таким образом, в полученное ранее решение диффузионного уравнения вместо г достаточно подставить т=То(1- -2цУ то/Л2)-. При характерных величинах = 103 см2/В-с т=Ю- с А=Ю-з см V=0,l...l В т=А=/2 11 = 0- та. Это означает резкое сокращение диффузионной длины носителей- [c.193]

Анизотропные Р. э. наблюдаются в анизотропных проводниках (как при естеств. анизотропии, так и наведённой магн. полем, давлением и т. д.) с неск. группами носителей заряда (эл-ны и дырки, эл-ны разных долин энергетич. спектра и т. п.). Пропускание тока через образец сопровождается пространств, разделением носителей, относящихся к разным группам, в направлении, перпендикулярном к току. Если диффузионная длина носителей сравнима с поперечными размерами образца, такое разделение носителей приводит к существенной размерной зависимости электропроводности и др. кинетич. коэффициентов. [c.614]

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]

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

На рис. 12.10, а показан диод, р-область которого освещается световым потоком мощностью Wq, вызывающим генерацию в этой области электронно-дырочных пар. Число таких пар G, ежесекундно появляющихся в р-области, определяется соотношением (12.13). Так как поглощение происходит в собственной области, то свет поглощается уже в узком слое у поверхности, от которой носители диффундируют совместно вглубь полупроводника. Если/ — -переход расположен на глубине w[c.327]

Диффундируя в глубь полупроводника, неравновесные носители рекомбинируют, проникая в среднем на расстояние диффузионной длины от слоя объемного заряда р — п-перехода. Если при этом существенная доля актов рекомбинации происходит с излучением света, то, создав условия для выхода этого света наружу, полупроводниковый диод можно использовать как источник излучения. Такой диод называют светодиодом. [c.331]

Известно, что глубина проникновения света в материал приближенно равна 1/а, а диффузионная длина пробега неосновных носителей VDx, где D — коэффициент диффузии т — время жизни неосновных носителей. Если провести расчет для конкретного полупроводникового материала, то можно показать, что [c.226]

Некоторые электрофизические свойства кремния, предназначенного для фотоприемников, приведены в табл. 78. Диффузионная длина неравновесных носителей заряда [c.573]

Важной характеристикой полупроводников является также время жизни примесных носителей электрического тока. Б полупроводнике одновременно с процессом возникновения свободных электронов и дырок идет обратный процесс рекомбинации электроны из зоны проводимости вновь возвращаются в валентную зону, ликвидируя дырки. В результате концентрация носителей уменьшается. При данной температуре между этими двумя процессами устанавливается равновесие. Среднее время, в течение которого носитель существует до своей рекомбинации, называют временем жизни. Расстояние, которое успеет пройти за это время носитель, называют диффузионной длиной. Некоторые примеси и дефекты уменьшают время жизни носителей электрического тока и тем самым ухудшают работу прибора. Для хорошей работы полупроводникового прибора время жизни носителей должно быть не меньше, чем 10 с. [c.588]

Св-ва П. характеризуются типом проводимости (электронный и-тип, дырочный р-тип), уд. сопротивлением, временем жизни носителей заряда (диффузионной длиной), скоростью поверхностной рекомбинации электронов и дырок, плотностью дислокаций, шириной запрещенной зоны, подвижностями носителей заряда и т. д. Нек-рые хар-ки элементарных П. и соединений приводятся в табл. 1—3, органических — в табл. 4, металлов и изоляторов, обладающих нек-рыми полупроводниковыми св-вами, — в табл. 1 и 5 (таблицы составлены по различным литературным данным и являются ориентировочными). [c.34]

Аналогичные эффекты наблюдаются и при циклическом нагружении (рис. 137). Так, полученные данные по изменению электросопротивления при многократном нагружении (рис. 137), определению постоянной Холла (табл. 9), времени жизни (рис. 138,6) и диффузионной длины неосновных носителей (рис. 138, а) также четко свидетельствуют о действии соответствующих вакансионных стоков и образовании вакансионных скоплений, которые служат дополнительными центрами рекомбинации для носителей. Аналогичный эффект наблюдали при сжатии, а также циклировании кристалла [543,544,626,627] (см.рис. 139). [c.217]

По своим фотопроводящим свойствам похож на BSO. Фотопроводимость электронного типа [10.212, 10.218] несколько меньше по величине, чем в BSO [10.212, 10.270] во всем видимом диапазоне спектра, цт 1.2-10- см -В" [10.221]. Однако, по данным работ [10.272], в BGO может наблюдаться как электронная, так и дырочная фотопроводимость с характерной диффузионной длиной переноса носителей L-q 2.3Ч-8.0 мкм. [c.289]

Показать, что если в полупроводниковом кристалле создан градиент концентрации, то устанавливается диффузионный поток носителей, пропорциональный градиенту концентрации с коэффициентом, равным —А,с/3 (где с —средняя тепловая скорость). Предполагается, что относительное изменение концентрации на расстоянии порядка средней длины свободного пробега мало, что средняя длина свободного пробега не зависит от скорости и что функцию распределения можно записать в виде произведения и(г)ф(г ), где я — концентрация в данной точке, а ф ( ) — функция распределения скоростей, которая не зависит от координат. [c.80]

В германии и кремнии, при нормальных условиях при комнатной температуре, средняя длина свободного пробега порядка 10 5 см, а диффузионные длины обычно не меньше чем 10 см, даже в кристаллах с самым коротким временем жизни избыточных носителей заряда. В этих материалах условие (13.24.4) практически всегда удовлетворяется, хотя в других полупроводниках, особенно с малым временем жизни избыточных носителей, это условие может и не выполняться. [c.360]

При обратном смещении на р —п-переходе возникают отрицательные избыточные концентрации АПд = — Пр и Арг, == — (см. (14.4.3)) другими словами, в этом случае полные концентрации неосновных носителей равны нулю. Это приводит к обеднению неосновных носителей в областях шириной в несколько диффузионных длин и возникновению генерации, которая приводит к восстановлению равновесных концентраций. [c.374]

Здесь е — заряд электрона 0 , р — коэффициенты диффузии электронов в р-полупроводнике и дырок в л-полупроводнике Пр и Рп — концентрации неосновных носителей р — диффузионные длины пробегов носителей, т. е. длины путей, которые свободно могут пройти носители с вероятностью е Ч 0,ЗЬ) к — постоянная Больцмана Т — температура. [c.223]

Важным параметром полупроводниковых материалов является также диффузионная длина Ь — расстояние, на котором в однородном полупроводнике при одномерной диффузии в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неосновных носителей заряда уменьшается вследствие рекомбинации в е раз. Диффузионная длина неосновных носителей заряда является важной характеристикой полупроводника, зависяш,ей от наличия в нем примесей и совершенства кристаллической решетки. Для германия и кремния эта величина указывается в паспорте (см. табл. 14.2). [c.63]

Помимо использования фотоэлементов как преобразователей солнечной энергии в электрическую, они применяются также в качестве чувствительных датчиков, реагирующих на изменение интенсивности светового потока. Широкое применение для этой цели получили германиевые, меднозакисные, селеновые, сернистосеребряные, сернистоталлиевые и другие элементы. Интегральная чувствительность их примерно на 2—3 порядка выше, чем у элементов с внешним фотоэффектом. Для ее повышения фотоэлементы конструируют так, чтобы возможно большее число носителей, возникающих при освещении, достигало р — -перехода. С этой целью базу элемента w (рис. 12.10, а) делают как можно тоньше, а полупроводниковый материал выбирают с возможно большей диффузионной длиной носителей L, чтобы выполнялось соотношение w< L. [c.330]

При попытке обнаружить этот ионизационный процесс в кремнии экспериментально мы столкнулись с большой технической трудностью практически невозможно создать однородную плотность фотовозбужденных носителей в кристалле. Во-первых, диффузионная длина носителей экситонов—это величина порядка всего лишь 1 мм, а, во-вторых, эта длина зависит от температуры и оказывается неодинаковой для экситонов и свободных носителей. Если же взять кристалл, линейные размеры которого меньше диффузионной длины, то из-за поверхностных ловушек сильно уменьшится время рекомбинации. [c.138]

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]

Диффузионная длина — это расстояние, на котором в однородном полупроводнике при одномерной диффузии в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неравновесных носителей заряда уменьшается вследствие рекомби- [c.248]

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]

По мере повышения частоты сигнала со времени 1/со оказывается се в большей мере недостаточно для завершения переходных про-iue oB. Это должно приводить к уменьшению числа носителей, инжектированных в положительный полупериод сигнала, и тем самым к уменьшению диффузионной емкости. Кроме того, инжектирован-, ные носители не успевают продиффундировать в глубь пассивных областей диода на диффузионную длину, сосредоточиваясь с большим градиентом в тонком слое у границ р — -перехода, что должно. приводить к увеличению прямого тока, т. е. к уменьшению активного сопротивления р — -перехода. [c.236]

ДИФФУЗИОННАЯ ДЛИНА в полупроводнике — pa TOHiriie, на к-ром плоский диффузионный поток нсранновесных носителей наряда (в отсутствие электрич. поля) уменьшается в е раз. Д. д. L имеет смысл ср. расстояния, па к-рос смещаются носители заряда D полупроводнике вслодствио диффузии за время т их жизни L y Dr, j де D — коэф. диффузии повителей заряда й полупроводниках. [c.686]

Ван иой характеристикой Д. н. з. является длина дрейфа — ср. расстояние, к-рое успевают пройти носители от места их генерации (см. Генерация тсителей наряда в полупроиодинках) до места рекомбинации. Длина дрейфа 1 = ц.Ет, где т — время жизнл неравновесных носителей. Измерение длины дрейфа производится тем же методом, что и измерение диффузионной. длины. [c.18]

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]

Если ширина слаболегированной области (базы) значи-тельно превышает диффузионную длину дырок ( >Р — коэф. диффузии дырок, т —время жизни дырок), то концентрация неравновесных (избыточных) дырок экспоненциально убывает в глубь базы />(x)=/)iexp( —j /L ,). Аналогично для электронов в эмиттере n x) = n-i np xlL ), где X принимает отрицат. значения. На границе р- и к-областей полный ток, протекающий через р—л-переход, складывается из диффузионного тока дырок jj, = eD (dpjdx) o и диффузионного тока электро-. нов j,=eD (anldx) Q (см. Диффузия носителей заряда в полупроводниках). При этом доля дырочного тока [c.156]

Рис. 138. Изменение диффузионной длины неосновных носителей /. > (а) и времени их жизни т (б) в Ge после различного числа циклов нагружения до сг = 10 кгс/мм при сполировывании образца на глубину Д X

Рис. 138. Изменение <a href="/info/15811">диффузионной длины</a> <a href="/info/378850">неосновных носителей</a> /. > (а) и времени их жизни т (б) в Ge после различного числа циклов нагружения до сг = 10 кгс/мм при сполировывании образца на глубину Д X

В работах [4.27, 4.28] было проведено обобщение соотношения (4.26) на случай произвольных диффузионных длин переноса фотоиндуцированных носителей [c.59]

Сравнивая этот результат с выражением для тока насыщения /насыщ, замечаем, что / — ширина области объемного заряда — обычно несколько меньше, чем диффузионная длина, составляющая, скажем, 10 см, в то время как концентрация щ намного больше концентраций неосновных носителей. [c.375]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...