Cтраница 3
В сильных электрических полях в полупроводнике могут происходить физические процессы, приводящие к изменению удельной проводимости полупроводника; вольт-амперная характеристика полупроводника перестает подчиняться закону Ома; может изменяться как концентрация носителей заряда, так и их подвижность. [31]
![]() |
Туннели-ровакие электронов из валентной зоны в зону проводимости при сильном электрическом поле в полупроводнике. [32] |
В сильных электрических полях скорость дрейфа носителей заряда соизмерима с тепловой скоростью; носители заряда на длине свободного пробега приобретают в электрическом поле энергии, соответствующие кинетическим энергиям теплового хаотического движения. При этом распределение носителей заряда по энергетическим уровням соответствует большим температурам, чем температура кристаллической решетки, которая остается практически неизменной. Это явление называют иногда разогревом носителей. На подвижность носителей явление разогрева может влиять по-разному. [33]
![]() |
Прямой переход электрона из валентной зоны в зону проводимости полупроводника.| Непрямой переход электрона из валентной зоны в зону проводимости полупроводника. [34] |
В сильных электрических полях свободные электроны, приобретая дополнительную энергию, превышающую АЭ, получают возможность перейти в боковые долины. Там они характеризуются большей эффективной массой ( станут тяжелыми) и малой подвижностью. По этой причине средняя подвижность всех свободных электронов с увеличением напряженности электрического поля уменьшается. Подвижности легких и тяжелых электронов могут отличаться в десятки раз. [35]
В сильном электрическом поле электрооптические эффекты должны возникать и в твердых полимерах, однако такие эффекты относительно слабы и с трудом поддаются измерению. [37]
В сильных электрических полях протекание тока через диэлектрик не подчиняется закону Ома. Ток возрастает с напряжением примерно экспоненциально и затем при некотором значении напряженности поля увеличивается скачком до очень больших значений. [38]
В сильных электрических полях ( если напряженность поля превышает некоторое критическое значение) развивается пробой полимера, связанный с резким возрастанием силы электрического тока в сравнительно узком канале и последующим разрушением диэлектрика в этом канале. Экспериментально определяют либо пробивное напряжение ( 7пр для образцов данной конструкции при заданных условиях испытания, либо время развития пробоя тж при заданном напряжении U на электродах образца. Пр, так и тж характеризуются большим разбросом значений, поэтому испытания на пробой проводят многократно и полученные данные подвергают статистической обработке. [39]
В сильных электрических полях в МДП-структурах в зависимости от полярности на границе раздела Si - SiO2 или M - SiO2 образуется треугольный потенциальный барьер и происходит квантомехани-ческий туннельный перенос электронов сквозь потенциальный барьер по аулеру - Нордгейму. При малых толщинах оксида может осуществляться прямое туннелирование через слой диэлектрика. [40]
В сильном электрическом поле, как указывалось, происходит расщепление молекул диэлектрика на ионы и тело, которое в слабом поле было диэлектриком, становится проводником. Напряженность электрического поля, при которой начинается ионизация молекул диэлектрика, называется пробивной напряженностью ( электрической прочностью) диэлектрика. Величина напряженности электрического поля, которая допускается в диэлектрике при его использовании в электрических установках, называется допустимой напряженностью. Допустимая напряженность обычно в несколько раз меньше пробивной. Отношение пробивной напряженности к допустимой определяет запас прочности. [41]
![]() |
Данные Спаку и Поппера. [42] |
В сильном электрическом поле, где электронные облака претерпевают деформацию, меняется собственная частота электронов. Таким образом, с изменением силы поля величина R также непрерывно меняется. В растворе ионы окружены сильными неоднородными электрическими полями, которые могут обусловливать деформацию электронных оболочек. [43]
В сильном электрическом поле в связи с электропереносом зарядов в диэлектрике происходят необратимые изменения свойств - электрическое старение и пробой, сопровождающийся для твердых диэлектриков разрушением. Пробой наступает при достижении некоторого порогового поля, выше которого электрическая прочность ( характеризуемая малым и стационарным током) нарушается. [44]
В сильных электрических полях проводимость диэлектриков повышается и зависимость а ( Е) становится нелинейной. Однако, если величина электрического поля не превышает порогового значения, изменения электрических свойств диэлектриков остаются обратимыми. Напротив, если величина электрического поля превышает это пороговое значение, то в диэлектрике происходят необратимые изменения свойств - электрическое старение и пробой. Необходимо отметить, что электрофизическим параметром диэлектрика является только пробивная напряженность при электронном пробое. Величина пробивной напряженности при электротепловом и электрохимическом механизмах пробоя в значительной мере определяется случайными факторами ( зависит от окружающей диэлектрик среды или от примесей) и не может служить точной характеристикой того или иного электроизоляционного вещества. [45]