Повышенная концентрация - носитель
Cтраница 3
 |
Вид вольт-амперной. [31] |
Из сказанного выше следует, что при пропускании тока через р - п переход концентрации носителей вблизи границы раздела р и п областей становятся неравновесными. Так, протекание прямого тока приводит к резкому увеличению концентраций неосновных носителей по обе стороны от границы раздела контакта. Очевидно, что вследствие процесса рекомбинации, концентрация неравновесных носителей уменьшается по мере удаления от границы раздела. Вспоминая сказанное в § 24, можно утверждать, что эффективная ширина областей с повышенной концентрацией носителей должна равняться диффузионной длине L. Отклонение от равновесия, возникающее за счет протекания через р - п переход прямого тока, характеризуется обычно так называемым уровнем инжекции, который равен отношению концентрации неосновных неравновесных носителей к концентрации основных носители заряда. [32]
Ударная ионизация в полупроводнике напоминает процесс, происходящий в газах. Этот механизм вступает в действие при сильных полях. Электрон, ускоряющийся полем на длине свободного пробега, может накопить энергию, достаточную для возбуждения электронов сначала из примесных центров, а при дальнейшем увеличении напряженности электрического поля и из узлов основной решетки полупроводника. Ударная ионизация может увеличивать концентрацию свободных носителей, если ионизирующий свободный электрон, возбудив связанный электрон, останется сам в возбужденном состоянии. Это будет выполняться, если кинетическая энергия ионизирующего электрона настолько велика, что после акта возбуждения второго электрона первый сохранит энергию, не меньшую энергии нижнего уровня зоны проводимости. Аналогичные условия имеют место и для дырочной ударной ионизации в валентной зоне полупроводника. Уравновешивание процессов возбуждения и рекомбинации приводит к установлению некоторой стационарной повышенной концентрации носителей, возрастающей с увеличением напряженности электрического поля. [33]
Однако имеется существенное различие в поведении неравновесных носителей в том и другом случае. При освещении полупроводника почти весь свет поглощается обычно в тонком слое у поверхности, где и образуются избыточные носители. В результате концентрация электронов у поверхности повышается и они начинают диффундировать в глубь образца. Если электроны возбуждены с примесных уровней, то первоначально их отрицательный заряд компенсирует положительный заряд ионизированных примесей. Когда часть электронов уйдет в объем, заряд примесей останется нескомпопсированным и приповерхностный слой зарядится положительно, а объем - отрицательно. Возникшее электрическое поле будет притягивать электроны обратно к границе. Поэтому электронное облако не может сместиться на сколько-нибудь значительное расстояние) по отношению к положительному заряду ионов и повышенная концентрация носителей будет только там, где происходит возбуждение, хотя, конечно, каждый электрон может перемещаться по всему кристаллу. [34]
Страницы: 1 2 3