Эффект поля в полупроводниках

ЭФФЕКТ ПОЛЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ [c.109]

Эффект Холла. В полупроводнике, который помещен в магнитное поле, перпендикулярное протекающему по нему току, возникает электрическое поле, перпендикулярное току и магнитному полю. Это — так называемый эффект Холла, описываемый соотношением [c.454]

В реальных структурах металл — полупроводник это соотношение не выполняется, т. к. в поверхности полупроводника или в тонкой диэлектрич. прослойке, часто возникающей между металлом и полупроводником, обычно есть локальные электронные состояния находящиеся в них электроны экранируют влияние металла так, что внутр. поле в полупроводнике определяется этими поверхностными состояниями и высота Ш. б. зависит от Ф менее резко, чем это может быть получено из приведённой выше ф-лы. Как правило, наибольшей высотой обладают Ш. б., получаемые нанесением на полупроводник и-типа плёнки Аи. На высоту Ш. б. оказывает также влияние сила электрич. изображения (см. Шоттки эффект). [c.467]

Эффект Томсона состоит в том, что при пропускании тока через проводник, вдоль которого имеется градиент температуры, в дополнение к теплоте Джоуля в объеме проводника в зависимости от направления тока выделяется или поглощается некоторое количество тепла. Эффект Томсона в полупроводнике объясняется тем, что при наличии в нем градиента температуры возникает термо-э. д. с. Если направление напряженности возникшего электрического поля совпадает с направлением напряженности внешнего поля, то не вся энергия. [c.91]

Хорошо известна зависимость многих физических свойств полупроводников от состояния их поверхности [3—5]. В случае плёнок поверхностные эффекты могут полностью определять все характеристики материала. Именно это послужило Шокли и Пирсону [6] основанием для исследования эффекта поля в напыленных германиевых пленках, что впоследствии привело к созданию полевого транзистора [7]. Как показали дальнейшие исследования, и другие полупроводниковые материалы, например напыленные поликристаллические пленки сульфида кадмия, тоже могут быть применены в таких приборах [8]. Однако этот материал не оправдал надежд из-за недостаточной долговременной стабильности Одной из причин широкого изучения [c.317]

Заметим, что разогрев электронного газа наблюдается в полупроводниках и практически не имеет места в металлах. Причиной этого является невозможность создать в металле сильные поля из-за высокой концентрации свободных электронов и эффекта экранирования. [c.256]

Гальваномагнитными эффектами в полупроводниках называ ются такие явления, которые возникают при одновременном дейст вии на полупроводник электрического и магнитного полей. [c.278]

Рассмотрим только эффект Холла. Если полупроводник, вдоль которого течет электрический ток, поместить в магнитное поле, перпендикулярное направлению тока, то в полупроводнике возникнет поперечное электрическое поле, перпендикулярное току и магнитному полю. Это явление получило название эффекта Холла, а возникающая поперечная ЭДС — ЭДС Холла. [c.278]

Концентрация носителей заряда и их подвижность являются характеристическими параметрами полупроводника. Измерение удельной проводимости полупроводников позволяет определить только произведение этих двух параметров. Для их разделения можно воспользоваться эффектом Холла. Смещение носителей заряда Б поперечном направлении в полупроводнике прекратится, когда сила Лоренца уравновесится силой возникшего поперечного электрического поля сместившихся зарядов [c.238]

В кристаллах с ионной или частично ионной связью, например в полупроводниках типа А преобладающим является рассеяние на оптических колебаниях решетки, так как эти колебания приводят к появлению сильного электрического поля при смещении подрешетки положительных ионов относительно подрешетки отрицательных ионов. Как показывает теория, для такого рассеяния подвижность свободных носителей заряда растет с ростом <у). Это означает, что с увеличением <и> взаимодействие электронов с решеткой ослабляется. Поэтому с ростом поля электронный газ сильно разогревается. При этом в арсениде галлия, фосфиде индия и некоторых других полупроводниках наблюдается эфс )ект дрейфовой нелинейности нового типа. Впервые он был открыт Ганном в арсениде галлия и назван эффектом Ганна. [c.195]

Эффекты акустоэлектронного взаимодействия. На опыте АЭВ проявляется либо непосредственно как эффект увлечения носителей заряда акустич. волной, либо в виде зависимости параметров акустич. волны (её скорости, коэф. поглощения и др.) от концентрации носителе проводимости, величины внеш. электрич. и магн. полей. АЭВ — одна из причин дисперсии звука в твёрдых телах. Получая в процессе АЭВ энергию, электроны рассеивают её при столкновениях с дефектами и тепловыми фононами, обусловливая электронное поглощение УЗ. Зависимость коэф. поглощения от частоты при этом может отличаться от квадратичной, предсказываемой классич. теорией (см. Поглощение звука). В полупроводниках в сильном электрич. поле поглощение звука сменяется его усилением. Усиление электрич. иолом НЧ-фононов (акустич. шумов) приводит к развитию электрич, неустойчивости в полупроводниках и возникновению акустоэлектрических доменов. АЭВ является источником электронной акустич. нелинейности, к-рая обусловливает зависимость от электронных параметров амплитуд акустич. волн, возникающих в результате нелинейного взаимодействия, эффекты электроакустического эха в полупроводниках и др. [c.56]

Подзоны Ландау испытывают в магн. поле дополнит, расщепление, обусловленное собственным спиновым магн. моментом электрона. При интенсивном лазерном возбуждении в полупроводнике можно наблюдать вынужденное рассеяние света на электронах проводимости, сопровождающееся переворотом спина. Поскольку величина спинового расщепления на подзоны для нек-рых полупроводников оказывается значительной, этот эффект используется для плавной перестройки частоты лазерного излучения с помощью магн. поля (нанр., в комбинационных лазерах). [c.702]

Флитнер [70] обратил внимание на удивительный результат теории переноса Грина и др. [33] для случая эффекта поля в полупроводниках, заключающийся в том, что и- имеет иикообраз-ную зависимость от изгиба зон А . Более тщательное рассмотрение теории [71] показало, что пик является неизбежным следствием теории Больцмана—Фукса в нелокальном случае //< >1, когда с =0. За одним возможным исключением ), пик никогда не наблюдался, даже когда lid превышало 2 (последнее реализовалось в случае поверхности InSb, исследованной Дэвисом [73]). В этом случае было усмотрено [62] явное противоречие между экспериментом и теорией Больцмана—Фукса. Работа Обри й др. на висмуте предлагала, однако, выход из положения — переработку теории явлений переноса на поверхности с учетом угловой зависимости параметра Фукса. Когда это было сделано [67], было найдено, что существование пика определяется зависимостью (0), а именно пик предсказывается тогда и только тогда, когда = 0 для электронов, падающих касательно к поверхности. [c.115]

В отсутствие магнитного поля El-v t)=E2Vx равно константе вдоль Зе. Уравнение (П. 14) тогда принимает вид (см. 4), используемый при рассмотрении эффекта поля в полупроводниках методом Больцмана—Фукса [23], если воспользоваться равенством [c.149]

Эффект Томсона состоит в том, что при пропускании тока через проводник, вдоль которого имеется градиент температуры, в дополнение к теплоте Джсуля в объеме проводника в зависимости от направления тока выделяется или поглощается некоторое количество тепла. Эффект Томсона в полупроводнике объясняется тем, что при наличии в нем градиента температуры возникает термо-э. д. с. Если направление напряженности возникшего электрического поля совпадает с направлением напряженности внешнего поля, то не вся энергия, поддерживающая ток, обеспечивается внешним источником, часть работы совершается за счет тепловой энергии самого полупроводника, в результате чего он охлаждается. [c.75]

ФОТОМАГНИТОЭЛЕКТРЙЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (фото-электромагнитный эффект, Кикоина — Носкова эффект) — возникновение электрич. поля в полупроводнике, помещённом в магн. поле, при освещении его сильно поглощаемым светом. [c.350]

В оптически управляемом ПВМС на основе структуры металл диэлектрик — полупроводник легко обеспечить изменение электрического поля в полупроводнике под влиянием внешнего излучения и в случае использования эффекта Франца—Келдыша. [c.205]

Фотомагнитоэлектрический эффект (эффект Кикоина — Носкова). Этот эффект обнаружен в 1934 г. советскими физиками И. К. Кикоиным и М. М. Носковым. Сущность эффекта поясняет рис. 7.15. Достаточно сильно поглощающий полупроводник, облучаемый светом, помещается в магнитное поле, направление которого перпендикулярно световому потоку. Если бы не было магнитного поля, то оптически генерируемые электроны и дырки диффундировали бы в глубь полупроводника и мы имели бы эф( ект Дембера. Магнитное поле отклоняет электроны и дырки в разные стороны и тем самым пространственно разделяет их в направлении, перпендикулярном направлениям света и поля. Возникает ЭДС, которая может достигать нескольких десятков вольт. Приемники на основе данного эффекта применяют для приема инфракрасного излучения. [c.182]

Именно для диска Корбино поперечное магнетосопро-ти вление (эффект Гаусса) такое же, как и для бесконечно широкой пластины. Для ограниченного полупроводника холловское поле компенсирует действие магнитного поля, в результате чего носители движутся прямолинейно, поэтому магнетосопротивление образца должно отсутствовать. На са-мо.м же деле оно имеет место и в этом случае, поскольку холловское поле компенсирует действие магнитного лишь в среднем, как если бы все носители заряда двигались с одной [c.139]

Вентильный фотоэффект. При облучении полупроводника, содержащего электронно-дырочный переход, помимо изменения проводимости нередко возникает разность потенциалов на электродах. Один из электродов, на который надаёт лучистый поток, должен быть полупрозрачным. Появление этой разности нотенциалов обязано так называемому вентильному- ютоэффекту. В результате поглощения лучистой энергии в полупроводнике образуются новые фотоэлектроны и фотодырки. Фотоэлектроны, оказываясь в зоне действия контактного поля, перебрасываются им в область/г. Аналогичные процессы переброса претерпевают дырки. В результате этого электрод на -области зарядится отрицательно, а прилегающий к дырочному полупроводнику электрод зарядится положительно. Таким образом, вентильный эффект можно рассматривать как появление избыточной концентрации электронов в -области и дырок в р-области, появившихся под воздействием лучистой энергии. Рост концентрации электронов в п-области и концентрации дырок во второй р-области будет постепенно замедляться, так как одновременно начнет увеличиваться создаваемое ими поле обратного направления, препятствующее переходу неосновных носи-, телей заряда через запорный слой в конце концов установится равновесная концентрация зарядов и соответствующая электродвижущая сила. На этом принципе основаны источники тока, непосредственно преобразующие энергию солнца или атомного ядра в энергию электрического тока — солнечные и атомные батареи., [c.180]

Эффект Эттингсгаузена сопутствует эффекту Холла и состоит в том, что при пропускании тока через проводник, помещенный в поперечное магнитное поле (рис. 9.7), в направлении, перпендикулярном магнитному полю и току, возникает градиент температуры. Наибольшую величину этот эффект имеет в собственных полупроводниках. Как было показано в предыдущем параграфе, в таких полупроводниках электроны и дырки отклоняются магнитным полем в одну и ту же сторону (к грани С на рис. 9.7). Вследствие этого на одной грани образца концентрация электронов и дырок оказывается выше равновесной и там рекомбинация превалирует над тепловой генерацией носителей, а на другой грани (на грани D рис. 9,7), наоборот, концентрация носителей заряда ниже равновесной и там тепловая генерация преобладает над рекомбинацией. Вследствие этого тепло расходуется на генерацию электронно-дырочных пар в одной части образца и выделяется в результате их рекомбинации в другой части этого образца и в нем возникает разность температур Ti — (рис. 9.7). [c.270]

Гальваномагнитные эффекты не исчерпываются приведенными эффектами Холла и Эттингсгаузена. Кроме того, существуют еще термомагнитные эффекты, т. е. эффекты, возникающие в присутствии градиента температуры и магнитного поля. Однако наибольшее практическое значение имеют рассмотренные эффекты Холла и Эттингсгаузена. Сведения об остальных эффектах можно найти практически в любом учебнике по физике полупроводников. [c.271]

Эффекты акустооптич, взаимодействия используются как при физ. исследованиях, так и в технике. Дифракция света на УЗ даёт возможность измерять локальные характеристики У 3-полей. По угловым зависимостям дифрагированного света определяются ди-аграмма направленности и спектральный состав акустич. излучения. Анализ эффективности дифракции в разл. точках образца позволяет восстановить картину пространственного распределения интенсивности звука, В частности, на основе акустооптич. эффектов осуществляется визуализация звуковых полей. С помощью брэгговской дифракции удаётся получить информацию о спектральном, угловом и пространственном распределении акустич, фояонов в ДВ-области фононного спектра. Этот метод представляет ценность для изучения неравновесных акустич. фононов, иапр. в условиях фононной (акустоэлектрической) неустойчивости в полупроводниках, обусловленной усилением [c.46]

Электронная а к у с т и ч. нелинейность. Рассмотренные выше эффекты относились к распространению достаточно слабого УЗ. С повышением интенсивности звуковой волны всё большую роль начинают играть нелинейные эффекты, искажающие её форму, ограничиваю1цие рост её интенсивности при усилении или уменьшающие её затухание. В проводящих средах, помимо обычного решёточного энгармонизма, существует специфич. механизм нелинейности, связанный с захватом электронов проводимости в минимумы потенциа.тьной энергни электрич. ноля, сопровождающего акусгнч. волну (т. н. электронная акустич. нелинейность). В полупроводниках такой механизм нелинейности становится существенным ири иптепсивностях УЗ, значительно меньших тек, при к-рых сказывается ангармонизм решётки, характерный для диэлектриков. Захват электронов электрич. полом волны приводит к разд. эффектам в зависимости от соотношения между длиной звуковой волны и длиной свободного пробега злектрона. [c.58]

Другие эффекты, связанные е разогревом электронов, 1) В сильном электрич. поле электропроводность полупроводников кубич. сингонии становится анизотропной даже в отсутствие магн. поля (в слабых полях она изотропна). Это связаио преим. с разной заселённостью Г. э. долин зоны проводимости. 2) Изменяются коэфф. диффузии и спектральная плотность флуктуаций тока (см- Флуктуации электрические) возникает анизотропия этих величин даже при изотропной зависимости энергии электронов от квазиимпульса (характеристики шума, измеренные вдоль и поперёк тока, разные). 3 Наблюдается эмиссия Г. э. в вакуум из ненагретых полупроводников. 4) Возникает эдс при однородной темп-ре кристалла, но неоднородном разогреве электронов. [c.520]

Наряду с К, о, в магн. поле в металлах и полупроводниках могут наблюдаться также квантовые эффекты др. природы размерное квантование в плоских плёнках, проволоках и цилиндрах, связанное с ограничением области движения (см. Квантовые размерные эффекты) или с интерференцией электронов (А ароно-ва Бома эффект), и розонапсные явления — циклотронный резонанс, резонанс на магнитных поверхностных уровнях, магнитофононный резонанс. [c.324]

Смотреть страницы где упоминается термин Эффект поля в полупроводниках : [c.105] [c.52] [c.240] [c.170] [c.113] [c.140] [c.656] [c.278] [c.267] [c.300] [c.238] [c.245] [c.367] [c.477] [c.582] [c.583] [c.602] [c.18] [c.337] [c.482] [c.574] [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...