Cтраница 2
При введении в собственный полупроводник трехвалентной акцепторной примеси ( например, В, Al, In) в нем образуется избыточная концентрация дырок. Атом такой примеси, имея три валентных электрона, образует три парные ко-валентные связи ( рис. 28, а), а недостающий четвертый электрон отбирает у соседнего атома полупроводника. При этом на месте оборванной ковалентной связи появляется дырка. [16]
При выключении тока через активную нагрузку ( рис. 2 - 9, в) переходный процесс продолжается в области насыщения до тех пор, пока избыточная концентрация дырок у коллекторного перехода не упадет до нуля. Ток коллектора при этом практически не изменяется. [17]
Разность между неравновесной и равновесной концентрациями дырок называется избыточной. Накопление избыточной концентрации дырок приводит к возникновению в - области избыточного положительного заряда, нарушающего условие электронейтральности. Для восстановления этого условия необходимо накопление в n - области равного избыточного отрицательного заряда электронов. Однако концентрация электронов в - области непрерывно убывает из-за их рекомбинации с инжектированными в эту область дырками и инжекции электронов из - области в р-область. Поэтому необходим постоянный приток электронов в - область через внешний контакт к этой области. Аналогично через другой внешний контакт в р-область непрерывно поступают дырки, необходимые для компенсации избыточного заряда инжектированных 1в зту Област &-элек и5нвр, рекомбинации с ними и инфекции дырок - в - обласйъ. [18]
В одну из плоскостей образца вводится и поддерживается постоянной во времени избыточная концентрация дырок р1013 см-3. [19]
Известно, что в кремнии и германии есть легкие и тяжелые дырки. Пусть на поверхности образца n - типа поддерживается стационарным некоторое значение избыточной концентрации дырок. Как распределяются по глубине образца избыточные легкие и тяжелые дырки. [20]
Заметим, что в конце переходного процесса наблюдается более резкое уменьшение напряжения, чем в начале. Это не отражено в уравнении (4.170), которое получено для случая, когда избыточная концентрация дырок вблизи запорного слоя больше равновесной, и оно несправедливо, когда эти концентрации соизмеримы. [21]
При напряжении UBKJ1 в динисторе создаются условия для лавинного размножения носителей заряда в области коллекторного перехода. В я-области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в / - области - избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций снижаются потенциальные барьеры всех переходов динистора. Возрастает инжекция носителей через эмиттерные переходы. Процесс носит лавинообразный характер и сопровождается переключением коллекторного перехода в открытое состояние. Рост тока происходит одновременно с уменьшением сопротивлений всех областей прибора. Поэтому увеличение тока через прибор сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. Здесь прибор обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. Напряжение на резисторе возрастает и происходит переключение динистора. [22]
В результате инжекции в базе на границе эмиттерного перехода, так же как и в диоде, образуется избыточная концентрация дырок. Процесс компенсации образовавшегося объемного заряда дырок электронами был рассмотрен в § 11 - 2 при обсуждении аналогичаого процесса в диоде. [23]
Сходные по своему характеру процессы протекают и при подключении к диоду генератора напряжения. После включения напряжения ток через диод достигает стационарного значения не сразу, так как начинается процесс инжекции и накапливания носителей в базе. Поскольку и const, напряжение на переходе невелико и избыточная концентрация дырок в базе у границы, перехода незначительна. Ток гд в этот момент определяется сопротивлениями Г0 и гп. Растет также градиент концентрации дырок, а с ним и ток гд. [24]
Дырки в р-области движутся к р - л-переходу и, проходя через него, вступают в / г-область в качестве неосновных носителей заряда, где и реком-бинируют с электронами. То же относится и к электронам в га-области, которые, переходя границу раздела, попадают в / - область и рекомбинируют с дырками. Однако эта рекомбинация происходит не мгновенно, и поэтому в л-области окажется избыточная концентрация дырок лд, а в / - области - избыточная концентрация электронов пэ. При этом избыточные дырки в л-области будут притягивать к себе электроны, так что увеличится и концентрация электронов; объемный заряд, как и в отсутствии тока, не образуется. [25]
Если увеличивать напряжение источника питания, ток тиристора увеличивается незначительно, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению включения иыя. При напряжении С / вкл в динисторе создаются условия для лавинного размножения носителей заряда в области коллекторного перехода. В - области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в - области - избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций снижаются потенциальные барьеры всех переходов динистора. Возрастает инжекция носителей через эмиттерные переходы. Процесс носит лавинообразный характер и сопровождается переключением коллекторного перехода в открытое состояние. Рост тока происходит одновременно с уменьшением сопротивлений всех областей прибора. Поэтому увеличение тока через прибор сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. Здесь прибор обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. Напряжение на резисторе возрастает и происходит переключение динистора. [26]
Дефекты, которые могут ионизоваться ( с отрывом электрона), такие, как атомы Р в Si или / - центры в NaCl, называют доносами; те же дефекты, которые ионизуются в результате захвата валентных электронов, такие, как А1 в Si или вакансии свинца в PbS, называют акцепторами. Энергия, необходимая для осуществления подобной ионизации, часто довольно незначительна ( как мы увидим в разд. Так, введение примесей элементов III или V групп в твердое тело типа кремния служит прямым методом достижения избыточной концентрации дырок или электронов, и при комнатной температуре избыточная концентрация дырок или электронов по существу равна концентрации примесей вследствие почти полной их ионизации. При более низких температурах носители заряда постепенно замораживаются на примесных центрах. [27]
Дефекты, которые могут ионизоваться ( с отрывом электрона), такие, как атомы Р в Si или / - центры в NaCl, называют доносами; те же дефекты, которые ионизуются в результате захвата валентных электронов, такие, как А1 в Si или вакансии свинца в PbS, называют акцепторами. Энергия, необходимая для осуществления подобной ионизации, часто довольно незначительна ( как мы увидим в разд. Так, введение примесей элементов III или V групп в твердое тело типа кремния служит прямым методом достижения избыточной концентрации дырок или электронов, и при комнатной температуре избыточная концентрация дырок или электронов по существу равна концентрации примесей вследствие почти полной их ионизации. При более низких температурах носители заряда постепенно замораживаются на примесных центрах. [28]