Высокие уровни инжекции

При достаточно высоком уровне инжекции предположение о квазиравновесии на границах области объемного заряда имеет следующее важное следствие [c.370]

При достаточно высоком уровне инжекции полная концентрация неосновных носителей заряда с менее легированной стороны становится сравнимой с концентрацией основных носителей. Допустим, что плоскость Ь соответствует менее легированной стороне, тогда при высоких уровнях инжекции имеем [c.370]

Заметим, что знаки членов уравнений (14.6.1) и (14.6.2) таковы, что для основных носителей дрейфовый ток противоположен диффузионному току, тогда как для неосновных носителей оба эти тока текут в одном направлении. Действительно, из-за этого эффекта при высоких уровнях инжекции [c.372]

Рассмотренные схемные модели получены в одномерном приближении и не учитывают многих эффектов, свойственных интегральным транзисторам. Для современных интегральных транзисторов характерна асимметричная структура. Транзисторы этого типа обладают следующими свойствами неоднородной областью базы (наличие градиента концентрации примесей в ней) вытеснением инжекции к периферии эмиттера пренебрежимо малым инверсным коэффициентом усиления существенно разной площадью эмиттерного и коллекторного переходов влиянием подложки на процессы в транзисторе работают при высоких уровнях инжекции, т. е. необходимо учитывать диффузию и дрейф носителей в базе. На рис. 6.5 показана схема протекания токов в интегральном п-р-я-тран-зисторе. Процессы носят выраженный двумерный характер. Отмеченные особенности приводят к появлению следующих эффектов, которые не учитывались в предыдущих моделях уменьшению коэффициента В с увеличением уровня инжекции зависимости коэффициента В от тока коллектора накоплению заряда в коллекторе при прямом смещении коллекторного перехода (фактор очень важен при моделировании режима насыщения транзистора) уменьшению Тэ и увеличению Тк при увеличении тока коллектора изменению крутизны статических вольт-амперных характеристик транзистора в режимах высоких уровней инжекции, т. е. при больших токах коллектора. Подходы к получению модели интегрального транзистора разработка оригинальных моделей, отражающих свойства интегрального транзистора модификация описанных выше схемных моделей. [c.136]

Теперь мы должны разграничить случаи низкого и высокого уровней инжекции. Мы сделаем это для р-п переходов. Пусть р(0) — концентрация дырок на краю области пространственного заряда в базе л-типа, Ма — концентрация доноров в л-области. Если р(0)-сЛ л то говорят о низком уровне инжекции, и в этом случае справедлива изложенная ранее теория. Если р 0) Мц, то говорят о высоком уровне инжекции в этом случае упомянутая теория неверна, так как случайные события уже не являются независимыми. Рассмотрение при этом должно быть основано на коллективном подходе, но с модифицированными источниками шума (см. приложение П.2). [c.116]

При высоких уровнях инжекции акты прохождения носителей через потенциальные барьеры прибора уже не образуют последовательности независимых случайных событий. Шум тогда следует рассчитывать коллективным методом, приспособленным для того, чтобы учесть влияние высокого уровня инжекции. Этот вопрос еще не разработан в деталях. [c.120]

При этих условиях т действительно не зависит ог концентрации избы-. точных носителей. Однако при высоких уровнях инжекции можно считать Ап > Рро, т. е. [c.223]

КР Предельный ток при высоком уровне инжекции ОО А [c.199]

Сделаем еще одно предположение. Не будем рассматривать высокие уровни инжекции, когда концентрация инжектированных носителей заряда сравнима с концентрацией основных. При этом можно считать, что дрейфовый ток неосновных носителей заряда мал по сравнению с диффузионным, так что плотность тока через переход определяется только диффузионными составляющими в выражениях (1-14) и (1-15), т. е. выражениями (1-10) и (1-11). [c.40]

Создание тонкопленочных приборов требует довольно высокого уровня технологии изготовления тонких диэлектрических, полупроводниковых и металлических слоев с контролируемыми свойствами. Однако возможности,, открываемые тонкопленочной электроникой, могут окупить затраты на совершенствование технологии. Одним нз наиболее привлекательных свойств тонкопленочных приборов является их быстродействие. Лишь при двойной инжекции в диэлектрик время установления тока определяется временем жизни носителей заряда. Во всех остальных структурах ток следует практически безынерционно за изменением напряженности в диэлектрической плен ке. Поэтому постоянные времени тонкопленочных приборов могут быть сделаны достаточно малыми, чтобы они работали на весьма высоких частотах — в области СВЧ и даже на миллиметровых длинах волн. [c.285]

Если экстракция неосновных носителей осуществляется любым обратно смещённым контактом с обеднённым ими слоем, то аффективная их инжекция возможна лишь при высокой эмиссионной способности контакта. В случае контакта металл — электронный полупроводник инжекция дырок достигается при столь большом изгибе зон вверх, что у металла валентная зона становится ближе к уровню Ферми f f, чем зона проводимости (рис. 5), т. е. там образуется инверсионный [c.447]

На рис. 1.8 показана зависимость эдс Дембера от уровня инжекции для / -кремния X = 10, 6 = 2,9). При Бр < 1 величина ьо меньше кТ/д и ее вкладом в полную поверхностную фотоэдс в режимах истощения и сильной инверсии можно пренебречь. Однако при более высоких уровнях инжекции ъд может быть сопоставимой с В частности, для материалов р-типа знаки эдс Дембера и фотоэдс ОПЗ в режимах обеднения и инверсии противоположны (при [c.36]

Можно показать, что в условиях квазиравновесия заполнение рекомбинационных центров электронами не определяется положением квазиуровней Ферми Р или Рр (в отличие от центров захвата — см. п.3.5.3). В качестве примера рассмотрим полупроводник л-типа (я >> р). Предположим, что энергетический уровень объемного центра рекомбинации совпадает с /, т.е. п = р = л а коэффициенты захвата электронов и дырок равны (а = ар). Поскольку энергетический уровень центра расположен значительно ниже равновесного уровня Ферми (я >> п ), то в равновесии центры полностью заполнены электронами ( = 1). Это следует и из соотношения (3.45), которое при сделанных допушениях упрошается /, = п 1[п + р"). При возрастании уровня инжекции величина р растет и в пределе большого отклонения от равновесия (я 5 р ) имеем 1/2. Но при столь высоких уровнях инжекции квазиуровень Ферми для электронов находится значительно выше, а квазиуровень Ферми для дырок — ниже / = Е,. Если бы заполнение рекомбинационных центров определялось положением Р то они должны были бы быть полностью занятыми, а если Рр — пустыми. Таким образом, для описания заполнения электронами центров рекомбинации в условиях квазиравновесия нужно вводить еще один квазиуровень Ферми, расположенный между Рп и Рр. Положение этого квазиуровня зависит не только от уровня инжекции, но и от параметров рекомбинационных центров. [c.99]

И (7.3.9) все же показывают, что Пр стремится к Пп по мере приближения Уа к Уо. В случае высоких уровней инжекции рас-четы становятся настолько сложными, что требуют числен-, )Н0Г0 машинного анализа [34]. По мере того как Уа прибли- [c.197]

Суперинжекция возможна независимо от того, является ли пик в зоне проводимости резким или плавным. Высокие уровни инжекции должны влиять на энергетическую зонную диаграмму посредством таких эффектов, как, например, сужение запрещен- [c.283]

НОЙ зоиы, определяемое выражением (3.7.2). Однако ни о каких исследованиях вли-яния высоких уровней инжекции на энергетическую зоиную диаграмму не сообщалось. Судя по характеристикам ДГС-лазеров при высоких уровнях инжекции, основные свойства гетеропереходов, по-видимому, сохраняются. [c.284]

Физический смысл дифференциального сопротивления состоит в следуюндем. Даже при высоких уровнях инжекции не происходит полного исчезновения потенциального барьера, остается минимальный потенциальный барьер между р- и п-областями, который определяет предельную инжекцию неосновных носителей заряда в базовую область. Поэтому сопротивление базовой области не может быть уменьшено до нуля, а только до некоторого минимального значения. [c.58]

За счёт неравновесных носителей в П. может возникать инверсия населённостей, когда число электронов на более высоких уровнях энергии больше, чем на низких. В таких условиях излучение света превышает его поглощение, т. е. происходит усиление света. Усиление происходит лишь в т. н. активной области П. В остальных местах инверсия населённостей отсутствует н преобладает поглощение света. Если усиление света в активной области столь велико, что оно компенсирует и потерн в пассивной области и выход световой энергии вовне, то возникает генерация света. В полупроводниковых лазерах инверсия населённостей обычно достигается инжекцией неравновесных носителей через контакты (см. Инжекционкый лазер, Гетеролазер). [c.43]

На рис. 2.1. приводилась энергетическия диаграмма инжекционного контакта металл — диэлектрик. На практике реализация таких контактов может представлять сложную задачу. Однако получить эффективную инжекцию можно и при блокирующих контактах при условии достаточно высокой напряженности электрического поля и достаточно тонкого потенциального барьера на границе металл — диэлектрик, что обеспечивает возникновение туннелирования. Для повышения уровня инжекции применяется также подсветка диэлектрика через полупрозрачный электрод (т. е. для генерации неравновесных носителей заряда используется фотоэффект). Распространенным способом повышения интенсивности инжекции является использование металлического острия, вблизи которого на- [c.47]

Формула вольт-амперной характеристики р-л-нерсхо-да, выведенная в гл. I, справедлива при малых уровнях инжекции, т. е. когда концентрация неосновных инжектированных носителей заряда много меньше концентрации основных равновесных носителей заряда. Однако номинальные рабочие токи кремниевых вентилей обеспечивают высокие и сверхвысокие уровни инжекции. При таких токах существенное влияние на вид вольт-амперной характеристики оказывает сопротивление базы, соотношение между диффузионной длиной неосновных носителей заряда и толщиной базы, а также свойства кон- [c.53]

Переход П. т. т. в результате неустойчивости в состояние диссипативной пространственно-временной структуры может быть описан на языке неравновесного фазового перехода. Как правило, с изменением уровня возбуждения П. т. т. испытывает неск. неравновесных фазовых переходов, в результате к-рых одни диссипативные структуры заменяются другими. Примерами этих структур являются колебания концентрации носителей и (или) Т. Часто эти колебания сопровождаются изменением тока, проходящего через П. т. т. (в случае токовых неустойчивостей), так что П. т. т. в сочетании с внеш. электрич. цепью выступает как генератор электрич. колебаний. Др. примером служит инм-екционный лазер, где в результате инжекции электронов и дырок создаётся бинолярная плазма высокой плотности с инвертиров. заполнением электронных состояний в зоне проводимости по отношению к валентной зоне. Возникновение когерентного эл.-магн. излучения может быть описано как неравновесный фазовый переход. [c.604]

Весьма эффективным методом улучшения пространственных и временных характеристик излучения ПГС является инжекция маломощного внешнего сигнала с высокой степенью когерентности. В этом случае генерация развивается не от уровня шумов, а от уровня инжектируемого сигнала. Для инжекции можно использовать излучение полупроводниковых лазеров [41] или лазеров на красителе, синхронно-накачиваемых частью цуга излучения задающего генератора. В отличие от полупроводниковых лазеров, имеющих узкий диапазон перест- [c.257]

ЛИШЬ при применении третьего метода возбуждения, т. е. при накачке посредством инжещии носителей заряда. Используется полупроводниковый диод, имеющий р, п-переход. При достаточно высоком легировании высота образующегося на границе перехода потенциального барьера может стать больше ширины запрещенной зоны (рис. 2.21, а) тогда в п-области уровень Ферми находится в зоне проводимости, а в р-области — в валентной зоне. При приложении к полупроводниковому диоду напряжения и носители заряда, проходя через р, п-переход, должны преодолеть дополнительный энергетический барьер eU это означает, что энергии уровней Ферми в обеих областях различаются на величину eU. В зависимости от знака приложенной к переходу разности потенциалов высота потенциального барьера у перехода может уменьшаться или увеличиваться. На рис. 2.21, б показано действие прямого напряжения, вызывающее уменьшение высоты потенциального барьера. Происходит усиленное проникновение электронов и дырок через переходный слой, т. е. имеет место инжекция носителей заряда. Предположим, что выравнивание населенностей между зоной проводимости и валентной зоной через межзонные процессы релаксации происходит медленнее, чем идет пополнение носителями заряда. Тогда неравновесная электронная населенность в переходном слое должна опять характеризоваться квазиуров- [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...