Cтраница 4
Потенциальный барьер в левой части транзистора удерживает дырки вне области и-типа, поэтому снижение его, вызванное положительным потенциалом Ve, приводит к переходу избыточных дырок в область - типа. [46]
Может быть, следует различать разряжающиеся электроды, которые инжектируют электроны или дырки только при подходе носителей, и инжектирующие электроды, создающие в веществе избыточные дырки и электроны. Данные Коммандера и Шнайдера [84], касающиеся явлений поляризации в антрацене, по-видимому, указывают на существование такого различия. [47]
Другой механизм вы - ( слючения структуры имеет место, если высокий уровень инжекции реализован в обеих базах тиристора 2.49) Под действием отрицательного запирающего напряжения избыточные дырки движутся из ба - зовых областей к анодному переходу, а избыточные электроны к катодному. [48]
Для инжектирующего дырки контакта увеличение Y с 0 5 до 1 0 означает четырехкратный рост суммарной концентрации неравновесных носителей тока при заданном значении тока, поскольку каждая избыточная дырка увлекает за собой по одному избыточному электрону. Таким образом, вплавные контакты в случае использования их для инжекции обладают существенным преимуществом перед простыми контактами металл - полупроводник, поскольку у них, как отмечалось, значения коэффициента Y близки к единице. [49]
![]() |
Схема валентной зоны и зоны проводимости ( а и. [50] |
Если в кристалле имеются донорные или акцепторные примеси ( например, изоморфно замещающие ионы в узлах кристаллической решетки) то в объеме и на поверхности полупроводника появляются избыточные электроны в зоне проводимости или избыточные дырки в валентной зоне и соответствующие локальные уровни энергии внутри запрещенной зоны. В зонной теории относительное количество электронов и дырок в полупроводнике характеризуется так называемым уровнем энергии Ферми ( или просто уровнем Ферми), который имеет смысл химического потенциала электрона в полупроводнике. [51]
Следовательно, при U 0 концентрация дырок у контакта повышается. Избыточные дырки диффундируют вглубь. [52]
При комнатной температуре все трехвалентные примесные атомы ионизируются. Избыточные дырки могут принимать участие в электропроводности, которая является дырочной. В этом случае полупроводник называется дырочным полупроводником ( или полупроводником р-типа), а примеси, обусловливающие возникновение дырочной электропроводности, - акцепторными. [53]
Такая же картина наблюдается и в р-области: положительный заряд притянутых дырок экранирует отрицательный заряд инжектиро-1 ванных электронов. Поэтому избыточные дырки и электроны, инжектированные соответственно в п - и в р-области, не создают в них нескомпенсированных объемных зарядов, которые своим полем могли бы препятствовать движению неосновных носителей в объем полупроводника. Перемещение этих носителей в глубь полупроводника осуществляется исключительно путем диффузии, скорость которой пропорциональна градиенту концентрации дырок dpjdx в п-облас-ти и градиенту концентрации электронов dnp / dx в р-области. [54]
Обратное напряжение при этом полностью падает на р - п переходе, который мгновенно смещается в обратном направлении. Концентрация избыточных дырок в базе диода на границе с р - п переходом также мгновенно уменьшается до нуля. Это резкое изменение граничной концентрации дырок как раз и обеспечивает бесконечно большой всплеск обратного тока. В последующие моменты времени после переключения избыточный заряд дырок в п-ба-зе, накопленный в период протекания прямого тока, постепенно убывает из-за их ухода через обратносмещен-ный р - п переход и рекомбинации в п-базе. [55]
![]() |
Вольт-фарадная характеристика МДП-структуры. [56] |
При превышении t / 3H значения порогового напряжения в МДП-структуре происходит инверсия проводимости приповерхностного слоя: поверхностная концентрация дырок в инверсионном слое растет экспоненциально с напряжением, а поверхностный потенциал увеличивается пропорционально квадрату толщины обедненной области / 0 [ см. ( 4.5 а) ], После того как значение / о достигнет максимальной величины, дальнейшее приращение отрицательного заряда на затворе будет компенсироваться возрастанием концентрации дырок в канале. Появление избыточных дырок обеспечивается достаточно медленной генерацией электронно-дырочных пар в ОПЗ. [57]
![]() |
Принцип работы транзистора МДП-типа с индуцированным каналом / 7-типа. [58] |
Если к затвору 3 приложено отрицательное напряжение ( при Uсц 0), он заряжается отрицательно, а в канале у поверхности раздела с диэлектриком появляется положительный подвижный заряд, увеличивающий число носителей заряда по сравнению с равновесной концентрацией свободных дырок, заряд которых компенсируется зарядом неподвижных отрицательных ионов примесей. Появление избыточных дырок приводит к увеличению проводимости канала. Прирост проводимости управляется напряжением на затворе. [59]
В момент ( г избыточная концентрация дырок у перехода П1 также уменьшается до нуля, вблизи перехода начинается образование ОПЗ, практически все обратное напряжение прикладывается к этому переходу и обратный ток уменьшается до значения обратного тока утечки. Заряд избыточных дырок Qp в / t - базе к моменту / 2 изменяется незначительно. Так как р-база легирована у тиристоров много больше, чем n - база ( см. рис. 3.5, а), то коэффициент инжекции этого перехода также равен 1, т.е. / Я20 и / Pi / p2; значит, сколько дырок уходит через П1, столько же их входит через П2 и заряд Qp за счет обратного тока практически не уменьшается. Поэтому время выключения тиристора выкл обычно много больше времени восстановления обратной запирающей способности / ос. [60]