Cтраница 3
Столь же быстро могут происходить и макроскопические процессы, вызванные перемещением дырок и электронов, например, изменение заряда поверхности или подача и отвод носителей тока, требующихся для определенного процесса, в зону реакции. Значительно труднее и медленнее происходит перемещение атомов, ионов, молекул. Как впервые показали Таммани и его ученики [18], в этом случае заметная подвижность начинается при тех температурах, когда атомы в решетке начинают меняться местами. Обычно энергии активации перемещения тяжелых частиц в решетке больше, чем легких. Обе энергии активации на поверхности обычно меньше, чем в объеме. При химических процессах, протекающих в объеме твердого тела, многоатомные микроскопические частицы микрогетерогенных примесей, находящихся в виде коллоидных частиц или микро-кристалликов чужой фазы, можно считать практически неподвижными. [31]
Однако при достаточно высоких значениях Е начинает сказываться ток, обусловленный перемещением дырок. [32]
Перемешивание, или самодиффузия, атомов в кристалле может происходить, во-первых, путем перемещения дырок, во-вторых, путем перемещения дислоцированных атомов в связи с их возникновением в одном месте решетки в результате диссоциации и исчезновением в другом месте в результате рекомбинации с дырками и, наконец, в-третьих, путем непосредственной пересадки двух ( или более) соседних атомов. Последний механизм был впервые рассмотрен Хевеши в связи с его экспериментальными исследованиями диффузии и самодиффузии в твердых телах. [33]
Увеличение энергии дырки в поле, происходящее в течение ее времени свободного пробега, означает перемещение дырки по валентной зоне вниз. [34]
Следует иметь в виду, что и в том случае, когда электропроводность полупроводника вызвана перемещением дырок, в действительности движутся электроны. Дело заключается в том, что когда электроны почти полностью заполняют зону, их движение в одном направлении эквивалентно перемещению пустого места - дырки в обратном направлении. Тем не менее, результат движения электронов в [ зоне, где много свободных мест, и в зоне, почти полностью занятой, в ряде случаев оказывается различным, например, в этих двух случаях, как сказано, различен знак эффекта Холла. Поэтому имеет смысл различать электронную и дырочную проводимость полупроводников. Наличие этих двух типов проводимости объясняет возникновение запорного слоя на границе двух полупроводников, что в едет к выпрямляющему действию в месте контакта двух полупроводников или Полупроводника и металла. [35]
![]() |
Движение дырки в кристалле. [36] |
На энергетической диаграмме этот процесс выглядит как последовательное замещение электронами освобождающихся энергетических уровней в валентной зоне и соответствующее противоположное перемещение дырки. Следует, однако, помнить, что на одноразмерной энергетической диаграмме можно показать лишь изменение энергетического состояния частицы независимо от вероятности ее обнаружения в этой или иной части; пространства кристаллической структуры. [37]
Соответственно этому рассматривают два типа электропроводности - электронную, обусловленную перемещением электронов проводимости, и дырочную, обусловленную перемещением дырок проводимости. [38]
Снижение потенциального барьера третьего перехода и наличие поля во втором переходе, действующего на дырки справа налево, обусловливает увеличенное перемещение дырок в JV-базу от правого эмиттера Р, где они частично рекомбинируют, а часть из них переходит в Р - базу, как это показано штриховыми стрелками на рис. 18 - 13 6, вызывая встречное движение электронов. Благодаря инжекции дырок из эмиттера Р и обусловленной этим инжекции электронов в Р - базу отпадает необходимость в управляющем напряжении и оно может быть снято, тиристор останется проводящим. [39]
Выражение ( 32Ь) было получено в предположении, что скорость перемещения дислоцированных атомов значительно больше, чем скорость перемещения дырок. [40]
Следовательно, электронная электропроводность обусловлена направленным движением электронов, обладающих энергией, соответствующей зоне проводимости, а дырочная электропроводность перемещением дырок, вызванным направленным последовательным заполнением дырок валентными электронами. Общая электропроводность полупроводника определяется суммой его электронной и дырочной электропроводностей. [41]
![]() |
Расположение зон. [42] |
Таким образом, в кремнии с примесью алюминия число дырок всегда превышает число свободных электронов и электрическая проводимость осуществляется за счет перемещения дырок. В этих условиях дырки являются основными носителями заряда, а электроны - неосновными. [43]
При замыкании цепи эмиттера через него и базу начинает протекать ток, который поддерживается перемещением электронов из базы в эмиттер и перемещением дырок из эмиттера в базу. В базе значительно увеличивается количество дырок. Таким образом, ток в цепи эмиттера отпирает переход между базой и коллектором и управляет током в коллекторной цепи. [44]
Тогда сразу начнется переход электронов из n - области, где их много, в р-область, где их мало, и перемещение дырок в обратном направлении. [45]