Поверхностная рекомбинация

Из этого выражения следует, что с уменьшением времени жизни неосновных носителей обратный ток р — н-перехода увеличивается. Поверхностная рекомбинация уменьшает т (см. (8.69)). В соответствии с этим увеличение скорости поверхностной рекомбинации должно вызывать увеличение обратного тока р — п-перехода. [c.254]

Многочисленные исследования показывают, что обратный ток через р — п-переход часто значительно превышает величину, определяемую формулой (8.43) с учетом поверхностной рекомбинации. Существует несколько причин, которые могут привести к этому. [c.254]

П. с. обнаружены у мн. металлов, полупроводников и диэлектриков. П. с., находящиеся в запрещённых зонах полупроводников, влияют на их электрич. свойства они определяют изгиб зон у поверхности, т. е. работу выхода полупроводника и приповерхностную концентрацию электронов в тонких образцах изменяется и ср. концентрация электронов, П. с. ответственны за поверхностную рекомбинацию и рассеяние, приводящее к уменьшению подвижности электронов в приграничных слоях. [c.652]

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]

Параметр s имеет размерность скорости и обычно называется скоростью поверхностной рекомбинации. Величина его колеблется от нуля (в этом случае концентрационный градиент у поверхности равен нулю) до максимальной величины соответствующей поверхности, на которой осуществляется рекомбинация каждой попадающей на нее дырки. [c.358]

Согласно формуле (13.22.13) максимальное значение скорости поверхностной рекомбинации s равно половине тепловой скорости, соответствующей Ro — 0. Когда s принимает это значение, выражение (13.23.6) можно записать в виде [c.360]

Поверхностная рекомбинация, очевидно, осуществляется через быстрые состояния, так как время перехода свободных носителей заряда на медленные уровни слишком велико. [c.79]

Воздействие быстрых нейтронов вызывает нарушение кристаллической решетки материала (основной эффект) и ионизацию (вторичный эффект). Вследствие этого изменяются параметры полупроводниковых материалов — время жизни неосновных носителей т, удельная проводимость (р) и скорость поверхностной рекомбинации дырок с электронами. Вследствие изменения указанных параметров под действием радиации уменьшается коэффициент усиления [c.89]

Результаты измерений позволяют предположить, что на реальной поверхности имеются два различных типа состояний быстрые и медленные . Быстрые состояния характеризуются временем захвата носителей тока порядка не более нескольких микросекунд, медленные состояния — от миллисекунд до нескольких часов. Быстрые состояния связаны в основном с характером обработки поверхности (наличие примесей, дефектов), медленные — со структурой окисного слоя и окружающей газовой средой. Быстрые состояния находятся на границе германий — окись германия, медленные — в самом слое и на его поверхности. Установлено, что в связи с существованием поверхностных состояний на границе объем — поверхность возникает потенциальный барьер, от которого зависят такие явления, как работа выхода, контактный потенциал, выпрямление, поверхностная рекомбинация ( а следовательно и эффективное время жизни носителей тока), поверхностная проводимость, шумы. [c.179]

Увеличение на поверхности несовершенств и дефектов приводит к возрастанию скорости поверхностной рекомбинации, т. е. к уменьшению эффективного времени жизни неосновных носителей тока. Уменьшение времени жизни увеличивает ток насыщения, т. е. ухудшает электрические характеристики. [c.180]

Дальнейшее повышение эффективности гасительного устройства достигается заполнением всей свободной полости внутри кожуха чистым кварцевым песком. Внедрение частиц расплавленного металла и раскаленных газов в поры между крупинками песка ведет к их быстрому охлаждению ионизированные газы благодаря интенсивной поверхностной рекомбинации быстро восстанавливают свою электрическую прочность, даже еще до перехода тока через нуль (время срабатывания предохранителя с кварцевым наполнением по данным ВЭИ 0,005—0,008 сек). Вследствие этого в данной конструкции (в противоположность другим, более простым конструкциям предохранителей) повышения давления и температуры при срабатывании невелики. [c.293]

Спектральная зависимость фотопроводимости. В условиях стационарного освещения кристалла с пренебрежимо малым темпом поверхностной рекомбинации его объемная биполярная фотопроводимость равна [c.62]

Предположим теперь, что темп поверхностной рекомбинации отличен от нуля. Сначала будем считать, что коэффициент поглощения света велик, так что << а d > о (толстый кристалл). В этом случае вместо объемного времени жизни в (2.14) следует подставить некоторое эффективное время Хф учитывающее рекомбинацию неравновесных носителей заряда на поверхности. Поскольку процессы поверхностной и объемной рекомбинации независимы [c.62]

При уменьшении энергии световых квантов постепенно растет толщина слоя, в котором происходит генерация электроннодырочных пар. Соответственно, увеличивается среднее расстояние между генерируемыми носителями и поверхностными центрами, в результате затрудняется процесс поверхностной рекомбинации. В пределе очень низких энергий квантов ( / > л/) значительная часть неравновесных носителей вообще не может достичь поверхности. В общем случае при d < у нужно ввести поправочный коэффициент [c.62]

Величина 5 называется скоростью поверхностной рекомбинации. Более подробно мы обсудим этот параметр в разделе 3.7. [c.62]

В качестве краевых условий в моделях полупроводниковых приборов используют зависимости потенциалов на контактах от времеин, принимают значения концентраций носителей на границе между внешним выводом и полупроводником равными равновесным концентрациям Ра и Яо, для границ раздела полупроводника и окисла задаются скоростью поверхностной рекомбинации gs, что определяет величины нормальных к поверхности раздела составляющих плотностей тока Jp и Jn, и т. д. [c.156]

В присутствии частиц MgO и AI2O з константа к,, уменьшается по сравнению с величиной этой константы в отсутствие частиц приблизительно на порядок. Это можно отнести за счет рассеивания ионов положительно заряженными твердыми частицами. Коэффициент ai в присутствии частиц MgO имеет небольшую величину. Коэффициент поверхностной рекомбинации можно выразить через коэффициент в виде [c.461]

Поверхностная рекомбинация. Помимо рекомбинации в объеме носители могут рекомбинировать на поверхности полупроводника. Скорость поверхностной рекомбинации S определяется как скорость потока частиц из объема к аоверхности, необходимого для поддержания на ней избыточного числа неравновесных носителей. Скорость s сильно зависит от способа обработки поверхности. Так, для Ge при травлении поверхности в кипящей Н2О2 язЮ см/с, а при шлифовке s 10 см/с и более. Обычно s = 10 -f-10 см/с. [c.454]

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]

Среди быстрых поверхностных состояний можно выделить центры прилипания, размещающиеся вблизи дна зоны проводимости, и потолка валёнткой зоны, и центры рекомбинации, располага-щиеся вблизи середины запрещенной зоны. Наличие поверхностных центров рекомбинации делает возможным протекание рекомбинации через эти центры. Такую рекомбинацию называют поверхностной. В чистых кристаллах, в которых концентрация объемных центров мала, поверхностная рекомбинация может приобрести важную роль, особенно в образцах малой толщины. [c.248]

Скорость поверхностной рекомбинации зависит от поверхностного изгиба зон фз (рис. 8.33). При = О скорость поверхностной рекомбинации достигает максимального значения. При больших положительных значениях ф концентрация электронов в зоне проводимости резко уменьшается (рис. 8.31, а, е), вследствие чего резко падает скорость поверхностной рекомбинации (правая ветвь кривой рис. 8.33). При высоких отрицательных значениях ф в валентной зоне поверхностного слоя практически отсутствуют дырки (рис. 8.31, в, д), вследствие чего скорость поверхностной рекомби-Бацни также становится низкой (левая ветвь кривой рис. 8.33), Кривую рис. 8.33 называют рекомбинационным колоколом. [c.249]

Скорость поверхностной рекомбинацпи весьма чувствительна к состоянию поверхности. Адсорбция на этой поверхности посто-poimnx молекул может резко изменить потенциал поверхности и тем самым скорость поверхностной рекомбинации. Механическая обработка поверхности (шлифовка, полировка и др.), нарушая кристаллическую структуру поверхностного слоя, приводит к возникновению большого числа поверхностных рекомбинационных центров, способных резко увеличить скорость поверхностной рекомбинации. При травлении такой поверхности нарушенный слой удаляется и скорость поверхностной рекомбинации, как правило, падает. [c.249]

При одновременном протекании в образце объемной и поверхностной рекомбинаций эффективное время жизни неравновесных носителей т ,ф зависит от времени жизни в объеме т (5 и скорости поверхностной рекомбинации s. Как показывает расчет, для тонких (по сравнен1ио с длиной диффузии) образцов полупроводника эффективное время жизни неравновесных носителей равно [c.249]

Механически обработанные поверхности подвержены сильному влиянию окисления и адсорбции воды и газов, изменения температуры и других факторов. Достаточно полно свойства поверхности характеризуются следующими иоказателями поверхностной проводимостью, скоростью поверхностной рекомбинации атомов, твердостью, плотностью, кислотностью. При получении литой поверхности структура формируется под влиянием формовочных покрытий, состав и свойства которых специально подбираются для обеспечения заданных свойств поверхности. [c.141]

Первоначально предсказанный теоретически, А. э. в дальнейшем был обнаружен экспериментально в (биполярных) полугиеталлах (Bi, графит) и монопо-лярных полупроводниках (InSb, Те), Подобно фото-магнитоэлектрич. эффекту, биполярный А, э. может быть использован для измерения скорости поверхностной рекомбинации и времени жизни носителей заряда в полупроводниках. Изучение А. э. в монополярных полупроводниках даёт информацию О механизмах рассеяния носителей. [c.46]

Поверхностная рекомбинация и генерация через центры, лока-тхиаованные на границе металл — полупроводник или диэлектрич. прослойка — полупроводник. Это же происходит и в тонкой прпконтактной области, где концентрация центров рекомбинации существенно выше, чем в объёме полупроводника, из-за дефектной структуры этой области и из-за диффузии сюда примесей из металла или окисла. [c.448]

Осн. причинами дополнит, потерь, уменьшающих практически достижимые значения кпд, являются отражение части светового потока от поверхности СЭ (коэф. отражения для полупроводников, применяемых в СЭ, составляет ок, 30% и 3—5% при использовании просветляющих покрытий) и рекомбинац. потери, вызванные тем, что часть возбуждённых фотоносителей не доходят до р — п-дерехода, рекомбинирует, а их энергия передаётся решётке полупроводника (см. Рекомбинация носителей заряда). В фотоэлементах с р — п-переходами существенны потери за счёт поверхностной рекомбинации, особенно для носителей, генерирован- [c.579]

К Ф. э., связанным с пространственным разделением носителей, относятся I) Дембера эффект—возникает при неоднородном освещении образца из-за различия коэф. диффузии электронов и дырок. Он может возникать и при однородном освещений вследствие различия скоростей поверхностной рекомбинации на противоположных гранях образца (см. Поверхностные состояния). [c.342]

На основе Ф. э. созданы простые и надёжные методы определения таких параметров полупроводников, как время жизни неравновесных носителей заряда, диффузионная дгшна, скорость поверхностной рекомбинации, а также детекторы излучения и магнитометры. [c.351]

Поверхностная р е к о м б и н а ц,и я. В большинстве полупроводников рекомбинация электронов и дырок происходит гл. обр. через примесные центры, поэтому на поверхности, где сконцентрировано большое число поверхностных состояний, она происходит более интенсивно. При не очень большой высоте потенциального барьера и невысокой концентрации поверхностных центров рекомбинации скорость поверхностной рекомбинации S зависит только от состояния поверхности, в частности от фз. Поэтому, изменяя ф8, напр, с номон1ью эффекта ноля, можно изменять S. Совместное определение S (ф ) и Qs (9s) помощью эффекта ноля дает возможность определить все параметры поверхностных центров рекомбинации (энергию, концентрацию, сечения захвата электронов и дырок). [c.62]

Существенно влияет на работу полупроводниковых приборов также поверхностная рекомбинация. В точечных и маломощных плоскостных полупроводниковых диодах и триодах основная доля рекомбинации определяется участками поверхносш, непосредственно примыкающими к точечному контакту или к выходу р—п-нерехода на поверхность. Еще большую роль поверхностная рекомбинация играет в фотоэлементах, в частности в со.течных батаре.чх, где генерация носителей тока происходит практически у поверхности. [c.62]

Рис. 2.8. Время восстановления вентиля ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, использующего кваитово-раз мерную структуру на Ga As без AlGaAs окон . Устройство демонстрирует времена восстановления <200 ПС (ограничения связаны с измерительной системой). Увеличенная поверхностная рекомбинация привела к меньшим временам жизни носителей н, следовательно, меньшим временам восстановления элемента [5].

Рис. 4.5. Влияние коэффициента скорости поверхностной рекомбинации на теплопередачу в критической точке от замороженного Диссоциированного пограничного слоя. [По Гуларду, О о и 1 а г d R., Jet РгориШоп, 28 (И) 737—745 (1958).]

Эффекты диссоциации в ламинарном пограничном слое в случае отсутствия массообмена и химических реакций, кроме реакций диссоциации, мало ощутимы при условии, что поверхность холодного тела является каталитической для реакций рекомбинации атомов на ней и если определяющий энтальпийный потенциал правильно найден. Результаты, представленные на рис. 4.2 и 4.5, подтверждают сказанное, так как показывают, что если поверхность каталитична к рекомбинации, то тепловой поток к холодному телу не зависит от скоростей реакций в гомогенной фазе. В тех случаях, когда скорости реакций в гомогенной фазе достаточно велики (С1>102 по отношению к условиям, изображенным на рис. 4.2), тепловой поток к холодному телу совершенно не зависит от скорости поверхностной рекомбинации. Большинство практически интересных случаев удовлетворяют последнему условию. [c.139]

Представление о квазиравновесии. Во многих практически важных случаях (например, при освещении кристалла или пропускании по нему электрического тока) термодинамическое равновесие в твердом теле нарушается. При этом концентрации носителей заряда в объеме и ОПЗ полупроводника могут существенно отличаться от равновесных. Для того, чтобы найти зависимости различных характеристик ОПЗ от расстояния до поверхности г, нужно решать совместно уравнение Пуассона (1.1) и уравнения непрерывности, описывающие темпы изменения концентраций свободных носителей заряда за счет их генерации, рекомбинации, диффузии и дрейфа. Необходимо при этом учесть зависимость темпа поверхностной рекомбинации от по-тенциата поверхности (см. раздел 3.7). В общем случае эта задача очень сложна, поэтому, как правило, ищут обходные пути ее решения. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...