Электрическое поле - переход
Cтраница 3
Сечение канала определяет величину тока стока. При освещении вблизи перехода, образованного между каналом и р-областыо, создаются электронно-дырочные пары. Под действием электрического поля перехода происходит разлет электронно-дырочных пар. Фототек, протекающий через цепь затвора, вызывает на внешнем сопротивлении R3 падение напряжения и изменяет потенциал затвора. [31]
 |
Основные параметры электровакуумных фотоэлементов. [32] |
Фотоэлектрические полупроводниковые приемники излучения ( полупроводниковые фотоэлементы и фотодиоды) - полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом ( р-п переходом), действие которых основано на фотогальваническом эффекте. Поглощение оптического излучения в таких приборах приводит к увеличению числа свободных носителей внутри полупроводника. Под действием электрического поля перехода ( запирающего слоя) носители заряда пространственно разделяются ( электроны накапливаются в - области, дырки в р-области) и между слоями возникает фото - ЭДС. При замыкании внешней цепи через нагрузку протекает электрический ток. [33]
Аналогично, но в другом направлении будут перемещаться дырки, рекомбинируя в л-германии с электронами. В результате через весьма небольшое время пограничный слой обеднится подвижными основными носителями и по обе стороны раздела окажутся нескомпенсированными неподвижные заряды: положительные в л-германии и отрицательные в р-германии. Возникающее между ними электрическое поле перехода ЕП, направленное от положительного заряда к отрицательному, будет препятствовать дальнейшей диффузии. [34]
В самой области объемного заряда электронно-дырочного перехода также идет процесс тепловой генерации носителей. Получившиеся при этом пары электрон-дырка разделяются электрическим полем перехода, что приводит к появлению так называемой генерационной составляющей тока. [35]
Напряжение источника Ек включено по отношению ко второму ( правому) p - n - переходу вобратном направлении и запирает его. Для дырок, расположенных в правой р-области кристалла и являющихся для этой области основными носителями, электрическое поле, созданное напряжением источника Ек, является тормозящим, и поэтому эти дырки в базовую область не проходят. В то же время для дырок, находящихся в области базы, электрическое поле перехода будет ускоряющим, и под его действием дырки втягиваются в правую область кристалла. Эта область как бы собирает носители заряда, пришедшие из базы, и поэтому получила название коллектора. Правый переход, разделяющий базу и коллектор, назван коллектор-н ы м переходом. Электроны, пришедшие к коллекторному переходу вместе с дырками, не могут пройти в область колллектора, а отталкиваются электрическим полем перехода обратно к базовому выводу. В базовом выводе происходит движение двух электронных потоков: одного - в направлении от базового вывода к эмкт-терному переходу транзистора и другого - в обратном направлении - от коллекторного перехода в базовый вывод. Их разность и составляет базовый ток транзистора, который представляет собой ток, обусловленный процессом рекомбинации. [36]
Рабочая точка А выбирается в предпробойной области на ВАХ фотодиода. С увеличением потока излучения концентрация оптически возбужденных носителей растет, их заряд компенсирует объемный заряд ионов в обедненной области перехода, электрическое поле перехода уменьшается, область лавинного размножения ЛО сужается и, следовательно, коэффициент лавинного размножения падает. Ток увеличивается, и на последовательном сопротивлении фотодиода rs возрастает падение напряжения. С увеличением светового потока падает предельно возможное значение М, так как средняя напряженность электрического поля в переходе и толщина ЛО уменьшаются. ВАХ в этой области становится более пологой, хотя ток через диод и возрастает. В точке А ( рис. 7.14) отношение / ф / / 0бРЛ41 есть коэффициент усиления лавинного фотодиода. С увеличением потока Ф значение М падает из-за уменьшения крутизны обратной ветви ВАХ. [37]
 |
Рентгенограмма кристалла с переходами. [38] |
Максимальная длина волны света, при которой энергии квантов достаточно для образования пары электрон - дырка, в германии составляет 1 7 мкм, в кремнии-1 1 мкм. Свет с длиной ( волны меньше указанных поглощается в тонком ( около 1 мкм) слое вблизи поверхности полупроводника и генерирует там носители заряда. За счет диффузии эти носители добираются до одного из р-п переходов прибора. В электрическом поле перехода они разделяются: дырки движутся к отрицательно заряженной области, электроны - к положительно заряженной. На переходе возникает напряжение, во внешней цепи протекает фото-ток. [39]
 |
Структура полевого ( канального фототранзистора и схема его включения. [40] |
Между областями исток и сток в объеме полупроводника образуется проводящий канал, по которому протекает ток основных носителей. От ширины области пространственного заряда, образованного переходом затвор-канал, зависит сечение канала и величина тока стока. При освещении вблизи перехода создаются электронно-дырочные пары. Под действием электрического поля перехода неосновные носители генерируемых пар переходят в область затвора. Фототек, протекающий через цепь затвора, вызывает на внешнем сопротивлении R3 падение напряжения и изменяет потенциал затвора. [41]
Глубокие энергетические уровни играют в этом случае роль не рекомбинационных, а генерационных центров. Электроны из валентной зоны, обладающие достаточной энергией, переходят сначала на эти уровни, а от них - в зону проводимости, При этом на месте каждого электрона, перешедшего в зону проводимости, в валентной зоне остается одна дырка. Таким образом, как и при рекомбинации, генерация электронов и дырок происходит только попарно. Генерированные электроны перебрасываются электрическим полем перехода в n - область, а дырки - в р-об-ласть. Благодаря этому через переход течет так называемый генерационный ток / ген. [42]
 |
Распределение носителей заряда в коллекторном переходе. [43] |
Как сказано в § 4.9, при движении носителей через область объемного заряда коллекторного перехода в цепи коллектора проходит ток, связанный с изменением электрического поля в области перехода. Если через транзистор проходит синусоидальный сигнал, то и концентрация носителей во времени изменяется синусоидально. Кроме того, носители направленно движутся в электрическом поле перехода. [44]
Как сказано в § 2.9, при движении носителей через область объемного заряда коллекторного перехода в цепи коллектора протекает ток, связанный с изменением электрического поля в области перехода. Если через транзистор проходит синусоидальный сигнал, то и концентрация носителей во времени изменяется синусоидально. Кроме того, носители направленно движутся в электрическом поле перехода. [45]
Страницы: 1 2 3 4