Пространственный и поверхностный заряды

Пространственный и поверхностный заряды [c.334]

Внешнее поле, с другой стороны, определяется полным поверхностным зарядом Сяс+Сяя, где Qss —заряд, локализованный в поверхностных состояниях [26]. Так как область приповерхностного пространственного заряда (ОПЗ), в которой заключены дополнительные носители, обычно имеет глубину 10 —10 см, следует ожидать размерного эффекта уменьшения подвижности, что и показал Шриффер [27], использовав метод Больцмана— [c.109]

Из табл. 14.2 видно, что при первом проходе внешнего цикла уравнение Пуассона сходится за две итерации. Однако решение уравнения непрерывности сильно меняет распределение заряда, и в результате на втором проходе внешнего цикла выполняется шесть внутренних,итераций. При третьем проходе производится лишь одна итерация Ньютона, а изменения потенциала чрезвычайно малы. Это и означает, что алгоритм сошелся. Для получения согласованного решения потребовалось 12 раз решить матричные уравнения 9 раз для уравнения Пуассона и 3 раза для уравнения непрерывности. Эта быстрая сходимость обусловлена очень слабой согласованностью уравнений. Дело в том, что в МОП-транзисторах в подпороговом режиме основным зарядом (исключая поверхностный заряд) является пространственный заряд ионизированных примесей в областях обеднения. Поскольку он неподвижен, то уравнение непрерывности не вносит заметного вклада в общее решение и уравнение Пуассона дает решение практически сразу. [c.374]

При низком давлении паров цезия в диоде (10 мм Hg) требуется высокая температура катода. Ионы для нейтрализации пространственного заряда образуются с помощью поверхностной ионизации на катоде. Температура источника тепла должна быть больше 1800° С. Цезий на катоде при этих условиях отсутствует и меж-электродный зазор может достигать 1 мм. [c.106]

Линейная, поверхностная и объемная (пространственная) плоТ" ности электрического заряда определяются уравнениями [c.38]

Отличия атомно-электронной структуры поверхностных слоев. Они могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на величину и форму барьеров Пайерлса, а также, как показали данные по дифракции медленных электронов и эффекту Мессбауэра, в различии координационных чисел, параметров решетки, характера и типа межатомных связей и, как следствие этого, в различии динамических параметров кристаллической решетки вблизи поверхности и внутри кристалла (частоты и амплитуды колебаний атомов, температуры Дебая и др.). [c.27]

Поверхностные уровни в зависимости от их природы могут захватывать электроны или дырки, которые в результате этого оказываются локализованными на поверхности полупроводника. Если, например, поверхностные уровни захватывают электроны, то поверхность полупроводника становится заряженной отрицательно, а в приповерхностном слое в силу электростатического взаимодействия локализованных на поверхности электронов с носителями заряда в объеме полупроводника возникает пространственный положительный заряд. Появление пространственного заряда приводит к возникновению электрического поля в этом слое и соответственно к искривлению энергетических зон. [c.79]

Толщина слоя пространственного заряда зависит от плотности поверхностных уровней и от концентрации свободных носителей заряда в полупроводнике. При плотности поверхностных уровней порядка 10 м" и концентрации свободных носителей заряда 10 м область пространственного заряда в полупроводнике распространится на глубину около 10 м. [c.79]

Основное отличие пространственных течений от одномерных в рассматриваемом аспекте инициирования экзотермической реакции заключается в большой сдвиговой деформации среды. Большие динамические деформации сдвига сами по себе могут инициировать реакцию [92, 132], однако, в силу меньшей локализации энергии, этот процесс значительно медленнее обычно наблюдаемых в ударных волнах. При воздействии на заряд ВВ кумулятивной струи или компактного ударника возможно воспламенение ВВ в результате поверхностного трения с последующим переходом горения в детонацию. Этот механизм инициирования не реализуется в экспериментах с ударными волнами и требует специального рассмотрения. [c.313]

Например, сжатие ЛЧМ-сигнала во времени может быть осуществлено с помощью устройства, изображенного на рис. 13.19. Принцип действия его основан на том, что углы рассеяния света, прошедшего через различные участки звукового поля, обратно пропорциональны длине волны звука. Поэтому весь дифрагированный свет практически одновременно попадает на вход фотоприемника, что и влечет за собой сжатие ЛЧМ-сигнала. Коэффициенты сжатия для устройств подобного типа составляют - 100 [6, 56]. Для сравнения вспомним, что в акустоэлектронных фильтрах с апериодическими отражательными решетками (см. 4 гл. 12) этот параметр достигает нескольких десятков тысяч. Используя нелинейность характеристики фотоприемника, можно получить функцию свертки двух противоположно направленных акустических сигналов [571. Для этого на кристалл нужно направить пучок света и выделить с фотоприемника дифрагированный световой сигнал на двойной частоте. Согласно [57] вносимые потери устройства, использующего дифракцию на поверхностных акустических волнах, составляли 44 дБм, что вполне сопоставимо с эффективностью акустоэлектронных устройств свертки на основе токовой нелинейности (см. 7 гл. 12). Для повышения конкурентоспособности акустооптических процессоров необходимы дальнейшие поиски материалов с высокими фотоупругими свойствами. Определенные возможности здесь открывает использование взаимодействия света с волнами пространственного заряда, сопровождающего распро- [c.365]

На основании экспериментального исследования фазовых переходов при трении твердых тел Л.И. Бершадским и др. [49] сделан вывод о том, что образующиеся при трении диссипативные структуры представляют собой пространственно-временное распределение трибоактивированных частиц и квазичастиц, являющихся носителями зарядов, или континуальное распределение поверхностного заряда. Эти диссипативные структуры наряду с распределением температуры и концентрации (химического потенциала) определяют основные движущие (термодинамические) силы, обусловливающие физико-химические процессы при трении. [c.106]

При таком подходе макроскопич. поля и движение отд. частиц среды выпадают из рассмотрения. Так, в отсутствие дисперсии, согласно Ома закону j = a Ei, плотность тока в проводнике при учёте только свободных зарядов полностью определяется тензором его проводимости и средним электрич. полем Е,. В соответствии с этим иногда делают дополнит, приближения. Скажем, в электростатике поле внутри проводника считается равным нулю, а свободные заряды—сосредоточенными только на его поверхности, хотя в действительности они отличны от нуля, по крайней мере в тонком поверхностном слое. Аналогично в магнитостатике сверхпроводников 1 -го рода вследствие Мейснера эффекта предполагается невозможным существование объёмных внутренних плотностей тока и маги, поля, хотя они заведомо имеются в поверхностном слое конечной толщины (см. также Скии-эффект, Леонтовича граничное условие). Подобные дополнит, приближения не обязательны, поскольку ур-ния (23) позволяют учесть сколь угодно резкие изменения полей в пространстве и во Времени, если в них не проведено усреднение по физически бесконечно малым объёму и интервалу времени. Последняя операция, часто используемая со времён Лоренца (1902), ведёт к более грубому пренебрежению флуктуаци-я fи, чем статистич. усреднение, и может ограничивать возможности анализа пространственной и частотной дисперсии сред, напр, динамики поверхностных поляритонов. Что касается возможного отличия действующего на заряды поля от среднего Е (т. н. поправки Лоренца, равной, напр.. Eg - Е=4пР 1Ъ в кубич. кристалле или в газе нейтральных молекул), то в обоих способах усреднения оно предполагается принятым во внимание при микроскопич. выводе материальных соотношений благодаря учёту корреляций взаимного расположения частиц и их взаимной непроницаемости. [c.529]

Применяются различные методы электризации, в результате которых на поверхность диэлектрика осаждается поверхностный заряд или внедряется в полимер объемный заряд. Часто используют коронный электрический разряд над поверхностью электризуемой пленки бомбардирующие диэлектрик электроны закрепляются на поверхностных ловушках . Часть электронов диффундирует в глубь диэлектрика, заполняя объемные ловушки . На нижнем электроде формируется компенсирующий заряд (см. рис. 6.1,6). Пространственно разделенные заряженные области создают внутри электрета и над его поверхностью электростатическое поле. В ряде случаев для формирования электрета целесообразно использовать искровой разряд в газе над поверхностью полимера. Инжекция электронов при этом происходит более интенсивно, но их пространственное распределение оказывается менее однородным. Для повышения однородности гомозаряда применяют контактные методы электризации, когда электрическое поле подается на полимерную пленку через тонкий слой жидкого диэлектрика. [c.164]

Возникновение разности потенциалов на поверхности электродов обусловлено пространственным разделением положительных и отрицательных зарядов вблизи фазовой границы раздела. Разделение зарядов может быть вызвано неравномерностью распределения электронов в поверхностном слое металла, образованием ориентированного слоя адсорбированных ди-нольных молекул (нанр., в водных растворах — молекул воды), а также возникновением ионного двойного электрического слоя. При изменении Э. п. электрода напр., нронусканнем тока, изменением концентрации потенциалопределяющих ионов и т. д.) меняется гл. обр. количество зарядов в двойном слое. Потенциал, при к-ром количество зарядов в двойном слое падает до нуля, т. е. ионный двойной слой вообще отсутствует, наз. потенциалом пу.гевого заряда. [c.456]

Изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации в приповерхностных слоях материалов в сравнении с их внутренними объемными слоями имеет важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что. поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, свои специфические закономерности пластической деформации. Так, например, в работе [11 при нагружении монокристаллов кремния через пластичную деформируемую среду силами контактного трения было найдено, что в тонких приповерхностных слоях на глубине от сотых и десятых долей микрона до нескольких микрон величины критического напряжения сдвига и энергии активации движения дислокаций значительно меньше, чем аналогичные характеристики в объеме кристалла. Было также показано [2], что при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большее расстояние от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. Высказывалось также предположение, что облегченные условия пластического течения в приповерхностных слоях обусловлены не только большим количеством легкодействующих гомогенных и различного рода гетерогенных источников сдвига [3], но и различной скоростью движения дислокаций у поверхности и внутри кристалла [2]. Аномальное пластическое течение поверхностных слоев материала на начальной стадии деформации может быть обусловлено действием и ряда других факто-зов, например а) действием дислокационных сил изображения 4, 5] б) различием в проявлении механизмов диссипации энергии на дислокациях, движущихся в объеме кристалла и у его поверхности причем в общем случае это различи е, по-видимому, может проявляться на всех семи фононных ветвях диссипации энергии (эффект фононного ветра, термоупругая диссипация, фонон-ная вязкость, радиационное трение и т. д.) [6], а также на электронной [71 ветви рассеяния вводимой в кристалл энергии в) особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев и их отличием от объема кристалла, которые могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на вели- [c.39]

Свободному растеканию носителей, накопленных на границе полупроводник— жидкий кристалл, препятствует потенциальный рельеф, создаваемый, например, неподвижными зарядами, всегда существующими в диэлектрических слоях (таким диэлектрическим слоем между полупроводником и ЖиДким кристаллом в ПВМС является, например, диэлектрическое зеркало). В этом случае пространственное распределение потенциального рельефа носит случайный характер. В компенсированном арсениде галлия вариации поверхностного потенциала мог)т вызываться также флуктуациями ншрины запрещенной зоны из-за неоднородного распределения компенсирующей примеси (уровень таких флуктуаций может доходить до 200 мВ), Но потенциальный рельеф может быть сформирован и специально—например, на поверхности полупроводника может быть создана регулярная решетка прорезанием (или травлением) полупроводника на определенную глубину [c.193]

Согласно проведенным вычислениям пространственное распределение зарядов в кластерах ujj, Niig, Pdjg и Pt g является неравно-мерны-м. Расчеты показали, что поверхность этих кластеров слегка обеднена электронами, сместившимися к центральному атому. Небольшое преобладание положительного заряда на поверхности Мес-смер и др. [7321 объясняют более глубокой, а следовательно, п сильнее притягивающей электроны потенциальной ямой около центрального атома, поскольку последний имеет больше ближайших соседей, чем поверхностные атомы. Поверхностный положительный заряд кластера может поляризовать и притягивать электронное облако приближающихся атомов или молекул, усиливая перекрывание своих ориентированных поверхностных орбиталей с орбиталями адсорбата. [c.246]

Качественно новые возможности ускорения процесса появляются в том случае, когда окисел либо сам электропрово-ден, ли>бО приобретает поверхностную проводимость в результате взаимодействия с раствором, либо, наконец, существует на проводящей (металлической или окисной же) подложке в виде достаточно тонкой пленки, не препятствующей туннельному проникновению электронов в этот проводник или из него к месту очередного электрохимического акта на внешней поверхности. Тогда любой избыточный заряд полностью делока-л изуется, равновесно распределяясь по всему электроду, а сопряженные акты растворения атомов металла и кислорода совершенно освобождаются от жесткой пространственной связи друг с другом и реально превращаются в две самостоятельные электрохимические реакции. Растворение становится действительно электрохимическим процессом, подобным коррозионному. [c.12]

Метод основан на явлении фотоэлектрической поляризации поверхностного окисла, наблюдаемом при освещении фотоэлектри" чески активным светом окисленного электрода в растворе, включен" ного в режиме фото-э.д.с. При освещении окисла в собственной области оптического поглощения возникающие неравновесные электроны и дырки могут быть пространственно разделены в пределах поверхностной окисной фазы таким образом, что на одной из границ раздела фаз обнаруживается избыток неравновесных отрицательных зарядов, а на другой — избыток положительных зарядов. Возникающая в результате этого стационарная э.д.с. фотоэлектрической поляризации (фэп) может быть измерена при подключении к исследуемому и вспомогательному электродам, г Разделение зарядов может быть реализовано как за счет неравномерной диффузии неравновесных электронов и дырок, если й [c.36]

Газы характеризуются отсутствием собственной формы, способностью изменять в широких пределах объем (при изменении давления и температуры), а также незаметным поверхностным натяжением. В газах расстояния мея< молекулами относительно велаки, межмолекулярное взаимодействие мало, движение молекул — хаотическое. При высоких температурах или электрических разрядах газы ионизируются. В ионизированном газе (плазме) положительно и отрицательно заряженные частицы создают пространственные заряды одинаковой или почти одинаковой плотности. [c.111]

Равенство (6.50) не является вполне точным. Более строгий анализ этой модели дает несколько иную зависимость Si(f) от S [89]. Более того, этот результат неприменим непосредственно к кремниевым диодам, поскольку в них основная доля фликкер-шума обусловлена флуктуациями рекомбинационного тока в области пространственного заряда. Ван дер Зилом дано детальное обсуждение модели поверхностной рекомбинации, которая может объяснить эти и другие экспериментальные данные [89]. [c.139]

Запомииаплс акустических сигналов можем ( с тсс пля Iьси но только в результате встречного взаимодеиствия двух ПАВ 195, 96], но и при взаимодействии одной поверхностной волны частоты ю с электрическим полем частоты со, подаваемым на центральный электрод [94]. В этом случае на поверхности полупроводника возникает постоянный пространственный заряд, которому соответствует волновой вектор kз=(ofv=k. Запомненный сигнал при этом может быть считан с выходной пластины в виде электрического напряжения при подаче ПАВ частоты с одного из ВШП. Формы считываемых сигналов в обоих вариантах записи представляют собой фу1 кцин свертки или корреляции огибающих запомненного сигнала О со считывающим А. Например, при записи за счет взаимодействия ПАВ с полем частогы со форма выходного сигнала при подаче считывающей ПАВ слева определяется выражением [c.337]

Грин [90] исследовал проблему поверхностного квантования, взяв в качестве модели простую потенциальную яму вблизи поверхности. Энергетические уровни представлены на фиг. 5.46. Для наглядности кривая функции плотности состояний смещена вправо от начала координат на величину энергии уровня. В случае треугольной ямы первый уровень находится на 7 кТ ниже края валентной зоны. Отсюда поверхностный потенциал действительно будет больше 9 йГ, как отмечалось выше, и поправка на параболичность будет очень большой. Для корректного подхода к проблеме необходимо одновременное решение уравнений Шредингера и Пуассона [114]. При этом возникают серьезные математические трудности. Различные авторы указывали, что квантование области пространственного заряда должно привести к расширению поверхностного слоя и росту поверхностной подвижности [114—116]. [c.381]

Геометрия изучаемого МОП-транзистора, которая используется также и многими другими авторами, показана на рис. 15.6. Нужно решить уравнение Пуассона (как и уравнения непрерывности) в прямоугольнике АРСН, представляющем область кремния. В затворном окисле (прямоугольник СПЕВ) необходимо решить только уравнение Лапласа, поскольку здесь нет пространственного заряда. Граничные условия обычно трактуются следующим образом. Контакты (АВ — исток, ЕР — сток, СН — подложка) полагаются идеально омическими. Потенцал на этих контактах постоянен и равен сумме приложенного напряжения и встроенного потенциала, определяемого уровнем примесей. На вертикальных границах (АН, РС) производная потенциала в направлении, перпендикулярном границе (т. е. горизонтальная компонента электрического поля), должна равняться нулю. Конечно, с точки зрения физики, это условие справедливо лишь тогда, когда контакты истока АН и стока имеют достаточную длину. На границе 81 — ЗЮз потенциал должен удовлетворять закону Гаусса. Наличие связанных поверхностных [c.407]

Вывод соответствующих уравнений аналогичен уже рассмотренному выше и отличается лишь тем, что слой пространственного заряда в поверхностных областях пленки, которым можно пренебречь при изучении толстых пленок, теперь занимает значительную долю толщины пленки. Это необходимо принимать во внимание при расчете распределения потенциала и его влияния на диффузию дефектов через пленку. Кроме того, изменение кинетических закономерностей вследствие изменения глубины слоя пространственного заряда может прдисходить при достижении критической толщины пленки. Это в частности относится к окисным пленкам на поверхности Си и Ni. [c.168]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...