Образование - электронно-дырочный пары
Cтраница 3
Когда в запертом переходе напряжение достигает величины, требующейся для лавинного пробоя, происходит размножение носителей. Суть его состоит в том, что неосновные носители, доходящие до слоя объемного заряда, проходят через него со скоростью, достаточной для образования электронно-дырочных пар при столкновениях с решеткой. [31]
Лавинный пробой выпрямляющего электрического перехода - это пробой, вызванный лавинным размножением носителей заряда под действием сильного электрического поля. Лавинное размножение носителей заряда происходит в результате того, что они, проходя через выпрямляющий переход при обратном напряжении, приобретают в сильном электрическом поле на длине свободного пробега дополнительную энергию, достаточную для образования новых электронно-дырочных пар носителей заряда посредством ударной ионизации атомов полупроводника. Процесс ударной ионизации характеризуют коэффициентами ударной ионизации а и ар ( см. § 1.10), которые в сильной степени зависят от напряженности электрического поля. Поэтому коэффициенты ударной ионизации для электронов и дырок обычно считают равными. [32]
По мнению Файнлайба и др. [5.38], переходы из аморфного в кристаллическое состояние, вызванные светом, являются непосредственным результатом образования электронно-дырочных пар при поглощении света. Это подразумевает, что обратимая оптическая кристаллизация ( а не чисто термическая) происходит непосредственно во время приложения светового импульса, а не после этого. Образование электронно-дырочных пар наиболее эффективно при поглощении фотонов высоких энергий. Тогда освещение приводит к двойному результату [5.38]: 1) рекомбинации созданных светом носителей заряда ( это повышает температуры и увеличивает подвижности атомов); 2) эффективному ослаблению межатомных связей вследствие образования носителей заряда. [33]
 |
Зонная схема для люминофоров полупроводникового типа. [34] |
Образовавшиеся в валентной зоне дырки мигрируют и могут локализоваться на уровнях активатора. В этом случае излучение происходит в результате рекомбинации электронов из зоны проводимости с дырками на уровнях активатора. Помимо образования электронно-дырочных пар при поглощении света в основе люминофора, могут образоваться экситоны, способные ионизовать центры свечения и привести к возникновению люминесценции. [35]
Для локального анализа может быть использована регистрация электромагнитного излучения в оптическом диапазоне при электронно-зондовом возбуждении. В основе метода лежит образование электронно-дырочных пар и их последующая излучатель-ная рекомбинация. Аппараты для микрокатодолюминесцентного анализа могут быть построены на базе любого рентгеновского микроанализатора или растрового электронного микроскопа. Локальность растрового микрокатодолюминесцентного анализа зависит от свойств исследуемого образца. Этот метод более селективен при определении примесей, дающих глубокие уровни в запрещенной зоне, и в ионных кристаллах. [36]
Как видно из фиг. Аналогично, в дырочном полупроводнике имеются свободные электроны и положительные донорные ионы. Это легко понять, если учесть, что образование электронно-дырочных пар в германии идет непрерывно и при комнатной температуре. [37]
Величина & Аур - Se 1 91 - 1 770 14 эВ определяет энергию электронного сродства. В полупроводниках электроны теряют энергию в результате рассеяния на решетке и образования электронно-дырочных пар. [38]
Они работают на принципе, аналогичном газовым детекторам. В веществе детектора со сравнительно низкой проводимостью создается электрическое поле. Когда заряженная частица проникает в рабочий объем детектора, она затрачивает энергию на образование электронно-дырочных пар. Под действием электрического поля образующиеся заряды собираются на электродах, давая на нагрузке импульс, амплитуда которого пропорциональна энергии, потерянной в рабочем объеме детектора. Если пробег частицы полностью укладывается в пределах рабочего объема, то амплитуда импульса пропорциональна полной энергии частицы. [39]
Принцип работы полупроводниковых детекторов подобен принципу действия ионизационных камер. В детекторе со сравнительно низкой проводимостью создается электрическое поле. Когда заряженная частица проникает в рабочий объем детектора, то она затрачивает свою энергию на образование электронно-дырочных пар. Образующиеся заряды собираются на электродах, давая на нагрузочном сопротивлении импульс, амплитуда которого пропорциональна энергии, потерянной частицей в рабочем объеме детектора. Если пробег частицы полностью укладывается в пределах рабочего объема, то высота импульса пропорциональна полной энергии частицы. [40]
 |
Схема полупроводникового лазера с возбуждением электронным пучком. [41] |
Инверсию в полупроводниках возможно получить и при возбуждении потоком фотонов - оптическое возбуждение. При этом применяются люминесцентные кристаллы. Под воздействием фотонов, энергия которых / iv больше ширины запрещенной зоны, в полупроводнике происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости с образованием электронно-дырочных пар. Наиболее целесообразно производить накачку в узком интервале частот, когда энергия кванта лишь немногим больше AW. В этом случае инверсия электронов и дырок образуется в основном между уровнями, залегающими у потолка валентной зоны и дна зоны проводимости. [42]
 |
Энергетические зонные диаграммы при температуре Г - ОК. [43] |
Такая связь называется ковалентной. Повышение температуры вызывает колебательное движение атомов кристаллической решетки. В результате ковалентные связи между атомами могут разрываться, что приводит к образованию пары носителей заряда: свободного электрона и незаполненной связи - дырки вблизи того атома, от которого оторвался электрон. Процесс образования электронно-дырочных пар называется генерацией носителей заряда. Если этот процесс происходит под воздействием теплоты, то его называют термогенерацией. [44]
Если смещение, которое подается на переход в обратном направлении, достаточно для достижения тока насыщения, то рост тока будет пропорционален J. Используемый в таком режиме р - - переход называют фотодиодом, или фототранзистором. Последний термин обусловливается тем фактом, что влияние инжектированных носителей тока на работу р - / z - перехода, на который подано смещение в обратном направлении, во многих отношениях такое же, как и влияние их на работу транзисторов с переходами, но в данном случае неосновные носители тока инжектируются оптически. Такие фотодиоды являются чувствительными приемниками излучения с длинами волн меньшими, чем длина волны, соответствующая длинноволновой границе образования электронно-дырочных пар. Эффективная фоточувствительная площадь, однако, весьма мала, если только Lp и Ln не столь же велики, как у германия и кремния. Эффективная ширина фоточувствительной поверхности приблизительно равна ( Ln Lp), поскольку носители тока, образующиеся на расстояниях, значительно больших Lp от р - - перехода в материале с проводимостью - типа, и на расстояниях, много больших Ьп в материале с проводимостью р-типа, не смогут продиффундировать до перехода. Германиевые и кремниевые фотодиоды широко применяются в качестве оптических реле и детекторов для близкой инфракрасной области спектра. Митчелл, Гольдберг и Курник [35], а также Эвери, Гудвин и Ренни [36] изготовили фотодиоды из InSb и применили их в качестве приемников инфракрасного излучения. [45]
Страницы: 1 2 3 4