Избыточный неосновной носитель

Cтраница 4

Рассмотрим процесс выключения тиристора. В момент времени t % напряжение U и ток / меняют знак и становятся отрицательными. Тиристор, однако, остается включенным, так как в его базах еще не рассосались избыточные неосновные носители заряда. В момент времени ta центральный переход Я2 запирается со стороны катода ( Из), в результате чего ток / по абсолютной величине уменьшается. Процесс выключения тиристора полностью заканчивается после рекомбинации оставшихся в базе тиристора избыточных носителей заряда. [46]

Переполнение потенциальной ямы при сильных засветках ограничивает процесс накопления заряда. Часть заряда выплескивается и накапливается в потенциальных ямах соседних МДП-ячеек. Введением вдоль направления переноса стоков ( узкие области с противоположным по отношению к подложке типом проводимости) избыточные неосновные носители выводятся из матрицы. [47]

В области / ток ограничивается только внешним импедансом сети. В течение этого периода концентрация неосновных носителей у переходов достаточно велика для того, чтобы нагрузочный ток протекал благодаря диффузии без образования слоя объемного заряда. Когда концентрация избыточных неосновных носителей у перехода / 3 уменьшается до нуля ( время / i), слой его объемного заряда начинает расширяться, а переход / 3 смещается в обратном направлении. С повышением напряжения на переходе / 3 ток в цепи убывает ( см. область / /) до тех пор, пока на переходе не будет достигнуто напряжение лавинного пробоя. К времени г2 напряжение на переходе / 3 становится постоянным, так же как и на последовательно включенных слоях р2, nl, р, которые все еще остаются как бы ко-роткозамкнутыми. Через время tz слои прибора р2, п2, р продолжают оставаться как бы короткозамкнутыми, как это указано для области / / /, до тех пор, пока избыток дырок у перехода Л не уменьшится до нуля. [48]

При наличии скрытого слоя неравномерное распределение примесей в коллекторе приводит к образованию внутреннего электрического поля. Это поле для транзисторов, типа п-р - п направлено от подложки в сторону коллектора. Поэтому оно тормозит движение неосновных носителей ( дырок), инжектированных из базы в коллектор в режиме насыщения. При наличии скрытого слоя избыточные неосновные носители в режиме насыщения накапливаются в относительно высокоомной области коллектора, прилегающей к переходу коллектор-база. В этом случае подложка слабо влияет на распределение неосновных носителей в коллекторе и параметры транзистора близки к параметрам дискретного транзистора. [49]

Во время нарастания коллекторного тока отрицательное напряжение на базе увеличивается, а на коллекторе - р 9 схема уменьшается и оба р-л-перехода оказываются открытыми, что жду щегсГолокинг - соответствует переходу транзистора в режим насыщения. Если при этом произойдет лавинообразный процесс, то транзистор не закроется даже при установлении нулевого потенциала на базе, так как коллекторный ток поддерживается дырками, перемещающимися из базы на коллектор. До тех пор, пока избыточные неосновные носители не перейдут из базы на коллектор, запирание транзистора невозможно. [50]

Основой светодиода ( рис. 47, а) является P-N - переход 2, присоединенный посредством контактов 1 - 3 и 4 к источнику напряжения смещения 5 в проводящем направлении. При таком подключении напряжения смещения электроны из Л - области полупроводника инжектируют в Р - область, гдз они являются неосновными носителями, а дырки - но встречном направлении из области Р в область N. В последующем происходит рекомбинация избыточных неосновных носителей в полупроводниках Р к N с электрическими зарядами противоположного знака. Рекомбинация электрона и дырки соответствует переходу электрона с высокого энергетического уровня на уровень с меньшим запасом энергии. В германии и кремнии ширина запрещенной зоны сравнительно невелика ( 0 72 и 1 1 эВ соответственно), а потому выделяемая при рекомбинации энергия передается в основном кристаллической решетке. Рекомбинационные процессы в арсениде галия, фосфиде галия, карбиде кремния, имеющих большую ширину запрещенной зоны ( например, для GaAs ДИ7 1 38 эВ), сопровождаются выделением энергии в виде квантов света, которые частично поглощаются объемом полупроводника, а частично излучаются в окружающее пространство. Внешний квантовый выход фиксируется зрительно. [51]

Для того чтобы после прекращения прямого тока тиристор повторно мог выдерживать прямое напряжение, оставаясь в закрытом состоянии до включения отпирающего тока в цепи управляющего электрода, должно пройти некоторое время, которое называют временем выключения. Непосредственно после прекращения прямого тока базы тиристора имеют повышенную концентрацию неосновных носителей. В течение времени выключения концентрации неосновных носителей в базах уменьшаются за счет ухода носителей во внешнюю цепь под воздействием обратного напряжения и рекомбинации в самих базах. Время выключения заканчивается, когда концентрации избыточных неосновных носителей становятся настолько малыми, что тиристор не может включиться при повторной подаче прямого напряжения до тех пор, пока не будет включен отпирающий ток в цепи управляющего электрода. Для питания цепи управляющего электрода тиристора обычно используется источник импульсного тока. [52]

В рассматриваемой модели p - n - перехода предполагается, что изменение концентрации неосновных носителей в областях за границами перехода при небольшом прямом напряжении не нарушает электрическую нейтральность этих областей Это объясняется быстрой ( за время диэлектрической релаксации) нейтрализацией заряда инжектированных неосновных носителей основными носителями, поступающими из внешней цепи. Предположим, что толщины нейтральных областей много больше диффузионной длины неосновных носителей в этих областях. Физические процессы при прямом напряжении p - n - перехода поясняет рис. 2.7. На рис 2.7, а показаны направления движения основных носителей создающих прямой ток. Перемещение этих носителей через p - n - переход приводит к инжекции избыточных неосновных носителей - электронов в нейтральную р-область, а дырок в - область. [53]

Энергетическая диаграмма Ge - Si. [54]

В работе Олдхэма и Милнса проведено рассмотрение резкого гетероперехода с краевыми дислокациями на границе раздела. Если отклонение постоянных решеток составляет 2 - 4 %, то они лежат в плоскости и ведут себя аналогично границам между зернами. Плоскость раздела при этом подобна свободной поверхности с невысокой плотностью поверхностных состояний, а краевые дислокации дают глубокие уровни в запрещенной зоне. Это приводит к двум основным эффектам: изгибу зон и повышенной рекомбинации избыточных неосновных носителей. В результате возникает структура, аналогичная структуре металл - полупроводник - металл. Правда, в этом случае носители могут проходить через контактную область, не взаимодействуя с контактными состояниями. [55]

Модели, полученные на основе аппроксимации статической в.а.х. диода, не учитывают ряда особенностей, вытекающих из физических принципов его работы, в частности установления конечных значений прямого и обратного сопротивлений прибора. Если в схеме рис. 3.4, a диод был выключен, то после подачи отпирающего напряжения статическое значение напряжения ( 7пр установится лишь в том случае, когда в базовом кристалле диода концентрация неосновных носителей примет равновесное значение, соответствующее заданному уровню прямого тока i E / R. Если тд - время жизни неосновных носителей заряда при их диффузии, то в течение времени установления прямого сопротивления / Уп Зтд асимптотически изменяется значение прямого сопротивления диода. В момент появления скачка отпирающего напряжения, когда базовый кристалл еще не насыщен избыточными неосновными носителями, прошедшими через p - n - переход, сопротивление кристалла велико и напряжение на диоде превышает установившийся уровень С / пр. По мере насыщения базового кристалла неосновными носителями заряда сопротивление диода уменьшается и соответственно уменьшается напряжение ыак. [56]

Страницы: 1 2 3 4