Cтраница 3
Рассмотрим подробнее каждую из перечисленных гипотез. Представление о том, что концентрация носителей тока в кристалле может увеличиваться за счет смещения противоположно заряженных ионов под действием электрического поля к граням кристалла ( аналогично первой гипотезе), было высказано еще А. Ф. Иоффе [90] в связи с изучением электропроводности кварца. Его рассуждения сводятся к следующему. В отсутствие электрического поля вследствие теплового движения непрерывно происходит образование и рекомбинация противоположно заряженных носителей тока, в результате чего устанавливается равновесная концентрация носителей. Поле смещает ионы разных знаков к соответствующим электродам, где вероятность рекомбинации их уменьшена, поскольку концентрации положительных и отрицательных ионов оказываются различными. В средней части кристалла взамен ушедших ионов рождаются новые носители тока вследствие теплового движения, и в результате суммарная концентрация носителей тока по всему кристаллу увеличивается. В опытах А. Ф. Иоффе это обнаруживалось по резкому повышению электропроводности кварца ( в 4 раза) при перемене полярности приложенного напряжения, когда ионы, сконцентрированные у электродов, распределялись по всему кристаллу. [31]
В течение времени ttp избыточная концентрация уменьшается в е раз. Время жизни неосновных носителей является важнейшим электрофизическим параметром полупроводников. Оно характеризует скорости изменения концентраций носителей, поэтому такой важнейший показатель, как быстродействие, для многих приборов ( например, биполярных транзисторов) зависит от этого параметра. Если в (1.19) Арп0, т.е. неравновесная концентрация меньше равновесной, то уравнение описывает процесс тепловой генерации, в результате которого устанавливаются равновесные концентрации носителей. [32]