Инжектированный неосновной носитель

Cтраница 4

Следовательно, с ростом уровня инжекции тв уменьшается. Это происходит потому, что в результате разбаланса между концентрациями основных и инжектированных неосновных носителей в базе возникает дополнительное электрическое поле, которое уменьшает диффузию основных носителей и является ускоряющим для неосновных носителей. [46]

Переключатель типа р-п-р-п, вариант которого с тремя выводами мы в дальнейшем часто называем управляемым полупроводниковым вентилем ( УПВ) [1], во многих отношениях можно уподобить плоскостному транзистору. Действие приборов обоих этих классов весьма существенно зависит от инжекции неосновных носителей, от эффективности переноса инжектированных неосновных носителей через соответствующую базовую область ( или базовые области) и, наконец, от собирания неосновных носителей на коллекторном переходе. В отличие от транзистора в р-п - р - n - переключателе эмиттер электронов и эмиттер дырок находятся на разных сторонах прибора. Оба эмиттера инжектируют неосновные носители ( электроны и дырки) в две базовые области, которые расположены по обе стороны от общего коллекторного перехода. Таким образом, в отличие от транзистора коллекторный, или центральный, переход р-п - р - - переключателя собирает как электроны, так и дырки, что является вполне нормальной и существенной частью его действия. [47]

Аналогично дырки из р-области непрерывно переходят в n - область. Этот процесс введения неосновных носителей в ту или иную область полупроводника называется инжекцией, а введенные неосновные носители - инжектированными. Инжектированные неосновные носители диффундируют в глубь р - и - областей полупроводника, где они рекомбинируют с основными носителями. [48]

При нарушении термодинамического равновесия условия нейтральности (1.94) и (1.95) вне ОПЗ выполняются приближенно, поэтому говорят не об идеальной нейтральности зарядов, а о приближенной нейтральности, или, как ее еще называют, квазиэлектронейтральности. Небольшое ( по сравнению с полем в ОПЗ) электрическое поле в квази-электронейтральных областях существует. Но если количество инжектированных неосновных носителей заряда много меньше, чем основных ДрС 0, Дя рРо ( низкий уровень инжекции), то влияние этого поля на движение неоснс зных носителей заряда ничтожно мало. В таких условиях неосновные носители перемещаются как бы незаряженные частицы, т.е. только за счет диффузии. [49]

Время жизни неосновных носителей, а также расстояние, на которое они могут распространиться в полупроводнике ( диффузионная длина), оказывают большое влияние на частотные характеристики полупроводниковых приборов, в основе действия которых лежат свойства р - - перехода. Если время жизни неосновных носителей окажется больше, чем полупериод внешнего напряжения, то инжектированные неосновные носители за время положительного полупериода напряжения не успевают рекомбйнировать и во время отрицательного полупериода втягиваются через р - - переход обратно, увеличивая тем самым обратный ток. [50]

Исследование показывает, что наиболее сильное взаимодействие между эмиттерами имеет место при насыщении МЭТ и разомкнутой цепи коллектора. При нормально активном режиме работы МЭТ взаимодействие между эмиттерами очень слабое. Это можно объяснить тем, что при таком режиме работы МЭТ почти весь поток инжектированных неосновных носителей пронизывает тот участок коллектора, который находится под эмиттером. [51]

Осциллограммы токов и напряжений ДЛЯ импульсных ДИОДОВ. [52]

Эффект накопления проявляется тем сильнее, чем больший прямой ток протекает через диод перед переключением. Чем выше значение прямого тока, тем большая концентрация неосновных носителей создается в базе диода и тем больше время восстановления. При подаче на диод прямого напряжения ток устанавливается не сразу, так как с течением времени происходит накопление инжектированных неосновных носителей и снижение сопротивления базы. Однако этот процесс протекает быстро и не имеет практически столь большого значения, как переходные процессы при восстановлении обратного тока. [53]

Для того чтобы излучение преобладало над поглощением, необ-подимо создать избыточную ( над равновесной) концентрацию электронно-дырочных пар. Наиболее просто это можно сделать, используя инжекцию носителей через р - n - переход при пропускании через него прямого тока. Как видно из рис. 8.17, концентрация неосновных носителей у границ р - n - перехода при этом резко повышается и становится значительно выше равновесной. К инжектированным неосновным носителям подтягиваются основные носители, и их концентрация у границ перехода становится также выше равновесной. [54]

Напряжение прямого смещения, приложенное к р-п-пере-ходу, снижает потенциальный барьер и позволяет множеству дырок продиф-фундйровать через тгереход, благодаря чему концентрация неосновных носителей рп в n - области возрастает. Аналогично много электронов диффундирует при этом из п-области через барьер в р-область, так что концентрация пр неосновных носителей в р-области перехода возрастает. Как следует из формул (1.68) и (1.69), если к переходу приложено напряжение обратного смещения ( показатель экспоненты отрицателен), то концентрация неосновных носителей вблизи перехода становится меньше величины, соответствующей состоянию теплового равновесия. Если же приложено внешнее напряжение прямого смещения, то неосновные носители инжектируются через р - - переход, диффундируют от перехода и рекомбинируют с основными носителями, которые поставляются омическим контактом в количестве, необходимом для компенсации заряда инжектированных неосновных носителей. [55]

При подаче на полупроводниковый диод прямого напряжения высота потенциального барьера в нем уменьшается, а количество основных носителей, которые имеют энергию, достаточную для преодоления такого барьера, растет. Это приводит к росту тока. Преодолевшие потенциальный барьер носители оказываются неосновными и дальнейшее их движение в полупроводнике определяется процессами диффузии и дрейфа. Условия движения инжектированных неосновных носителей могут существенно изменяться с изменением тока через полупроводниковый диод. [56]

Однако в понятие омический контакт обычно вкладывается более широкий смысл. Помимо линейности характеристик омический контакт должен обладать еще одним крайне важным свойством - отсутствием инжекции. Таким образом, всякий омический контакт должен быть к тому же и неинжектирующим контактом. Обычно это не оговаривается специально, но всегда имеется в виду. Дело в том, что если предположить возможность инжекции с омического контакта, то все процессы в полупроводниковых приборах могут принять совершенно иной характер, чем те, которые нами рассматриваются. Так, например, мы предполагаем, что обратный ток диода определяется наличием равновесных неосновных носителей вблизи от р-п перехода. В случае, если омические контакты окажутся инжектирующими, то при приложении к переходу запирающего напряжения начнется инжекция электронов в р-область и дырок в n - область. Если расстояние от омических ( невыпрямляющих) контактов до р-п перехода окажется много больше диффузионной длины неравновесных носителей, то инжекцией можно пренебречь, так как инжектированные носители рекомбинируют раньше, чем успеют достичь р-п перехода. Если же это расстояние соизмеримо или, тем более, меньше диффузионной длины, то инжектированные неосновные носители будут достигать р-п перехода и влиять на форму его вольтамперной характеристики. [57]

Страницы: 1 2 3 4