Переброс - электрон
Cтраница 2
 |
Изменение проводимости фотосопротивления при его освещении прямоугольными импульсами. [16] |
Рассмотрим теперь явление фотопроводимости, когда энергия кванта достаточна для переброса электрона из заполненной зоны в свободную, но предположим при этом, что в полупроводнике имеется ряд примесных уровней. [17]
Увеличение проводимости полупроводника с ростом напряженности электрического поля вызвано облегчением переброса электронов тепловым возбуждением или на уровни акцепторных, или донорных примесей. При достаточно большой напряженности электрического поля полупроводник теряет свои специфические свойства вследствие разрушения его структуры. [18]
Неравновесные носители могут возникать под действием внешнего электромагнитного излучения, вызывающего переброс электронов из валентной зоны в зону проводимости. Этот переброс может быть как одноступенчатым ( непосредственно из зоны в зону), так и многоступенчатым - через уровни в запрещенной зоне, соответствующие ловушкам или центрам генерации. Внешнее излучение может быть световым ( световая генерация электронно-дырочных пар), рентгеновским или v-излучением. [19]
При освещении полупроводника в нем происходит генерация электронно-дырочных пар за счет переброса электронов из валентной зоны в зону проводимости. [20]
В том случае, когда квант поглощаемой энергии недостаточно велик для переброса электрона в зону проводимости, электрон может перейти на один из возбужденных уровней своего атома, не отрываясь от него. При этом возможно образование одного из низших возбужденных состояний в кристаллической решетке - экситонного. Экситон - это незаряженная пара электрон - дырка, возникающая, в частности, при освещении вещества и объясняющая многие явления, относящиеся к фотоэлектрической активности. Экситон способен перемещаться по кристаллу, не вызывая при этом электрического тока, и может либо вернуться в невозбужденное состояние ( с выделением поглощенного кванта), либо, получив дополнительную энергию ( например, в результате нагрева вещества), диссоциировать с образованием нормальных носителей заряда - электрона в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. [21]
Таким образом, если извне будет подведена энергия, достаточная для переброса электрона через запрещенную зону ( рис. 1.10), то появится электронная электропроводность полупроводника. [22]
В беспримесном полупроводнике энергия фотона затрачивается на образование электронно-дырочных пар за счет переброса электронов из валентной зоны в зону проводимости. [23]
Оказывается, что генерация электронно-дырочных пар может осуществляться не только за счет непосредственного переброса электрона из валентной зоны в зону проводимости, но и поэтапно: вначале электрон из валентной зоны переходит на некоторый промежуточный уровень, находящийся внутри запрещенной зоны, а затем уже с этого уровня переходит в зону проводимости. [24]
В связи с малой величиной ДЕ у полупроводников оказывается возможным при Т О К тепловой переброс электронов из занятой валентной зоны в свободную зону проводимости. При этом одновременно с появлением электронов в зоне проводимости в заполненной валентной зоне образуются свободные уровни ( вакансии), которые могут быть заняты электронами. Во внешнем электрическом поле вакансии перемещаются в направлении, противоположном движению электрона, таким образом, как если бы двигался положительный заряд, равный по величине заряду электрона. Такие вакантные состояния называются дырками, а проводимость, обусловленная движением дырок в валентной зоне полупроводника, - дырочной проводимостью или проводимостью р-типа в отличие от обычной электронной проводимости п-типа. [25]
 |
Зависимость от длины волны. [26] |
Отсутствие фотоэлектрического поглощения света в диапазоне частот, гае энергия фотона вполне достаточна для переброса электрона из заполненной зоны в зону проводимости, может иметь иную причину. [27]
Если ширина запрещенной зоны невелика по сравнению со средней энергией теплового движения, то возможны перебросы электронов из полностью заполненной зоны в следующую разрешенную свободную зону. При этом возникает электропроводность как по не полностью заполненной зоне, так и по следующей частично заполненной зоне. Такой кристалл является полупроводником. Следовательно, в невозбужденном состоянии полупроводники не проводят тока, так как в валентной разрешенной зоне все энергетические уровни заняты, и проводимость возникает только при сообщении электрону дополнительной энергии для перехода в незаполненную разрешенную зону. Значит, полупроводники и диэлектрики относятся к одному типу веществ - непроводникам и между ними нет принципиальной разницы. Различие носит количественный характер - по величине запрещенной зоны. Действительно, возможны случаи, когда диэлектрик может стать полупроводником, если каким-либо образом уменьшить энергию активации носителей в свободную разрешенную зону, например введением примесей. [28]
Если ширина запрещенной зоны невелика по сравнению со средней энергией теплового движения, то возможны перебросы электронов из полностью заполненной зоны в следующую разрешенную свободную зону. При этом возникает электропроводность как по не полностью заполненной зоне, так и по следующей частично заполненной зоне. Такой кристалл является полупроводником. [29]
Если ширина запрещенной зоны невелика по сравнению со средней энергией теплового движения, то возможны перебросы электронов из полностью заполненной зоны в следующую разрешенную свободную зону. При этом возникает электропроводность как по не полностью заполненной зоне, так и по следующей частично заполненной зоне. Такой кристалл является полупроводником. Следовательно, в невозбужденном состоянии полупроводники не проводят тока, так как в валентной разрешенной зоне все энергетические уровни заняты, и проводимость возникает только при сообщении электрону дополнительной энергии для перехода в незаполненную разрешенную зону. Значит, полупроводники и диэлектрики относятся к одному типу веществ - непроводникам и между ними нет принципиальной разницы. Различие носит количественный характер - по величине запрещенной зоны. Действительно, возможны случаи, когда диэлектрик может стать полупроводником, если каким-либо образом уменьшить энергию активации носителей в свободную разрешенную зону, например введением примесей. [30]
Страницы: 1 2 3 4