Cтраница 3
Энергетическая диаграмма гетероперехода, смещенного в обратном направлении, показана на рис. 9.23. При освещении фотодиода с таким гетеропереходом со стороны широкозонного полупроводника квантами света с энергией ftv ( A5i / tvA32) свет поглощается в узкозонном полупроводнике. Широкозонный полупроводник оказывается прозрачным для таких квантов света. Возникающие при этом неосновные носители заряда, проходя через гетеропереход, создают фототок. [31]
Даже в узкозонных полупроводниках ( InSb, InAs, GaSb) электронная составляющая теплопроводности не превышает 1 - 3 % при 300 К. [32]
![]() |
Зонная структура солнечных гетерофотоэлемснтов. а - структура с промежуточным варизонным слоем. б - структура с промежуточным преобразованием КВ-света в люминесцентное. [33] |
Наиб, преимуществами по сравнению с др. преобразователями обладают солнечные гетерофотоэле-ненты при работе с концентрир, потоками солнечной энергии. Гомопереход р - п создается в узкозонном полупроводнике ( рис. 3); широкозонное окно, через к-рое падает излучение, состоит из неск. [34]
![]() |
Схема полевого транзистора с р - - переходом ( а и конструкция для расчета параметров ( б. [35] |
Если схема должна работать в широком температурном интервале, то целесообразно комбинировать работу в режиме инжекции и в режиме экстракции. Режим экстракции может быть использован и при применении узкозонных полупроводников для создания транзисторов. В широкозонных полупроводниках, например в кремнии, обратный ток р - n - перехода определяется генерацией носителей в слое объемного заряда и режим экстракции неэффективен. [36]
Kromer) и Жореса Алферова, предложивших использовать гетероструктуры, - композиции полупроводников с различными по ширине запрещенными зонами. В этом случае для электронов, движущихся в узкозонном полупроводнике, граница между составляющими ( гетеропереход) играет роль потенциального барьера. Два гетероперехода с расположенным между ними тонким слоем полупроводника с узкой запрещенной зоной образуют квантовую яму, где движение электрона ограничено с двух сторон. Одно из главных применений квантовых ям связано с созданием на их основе новых типов полупроводниковых приборов, в частности быстродействующих транзисторов и лазеров. Лазеры на квантовых ямах можно перестраивать по длине волны: с уменьшением размеров ямы частота, генерируемая лазером, возрастает. [37]
Такой анализ, проведенный для InSb, показывает, что уже при температурах Т 440 К уровень Ферми лежит внутри зоны проводимости. Быстрое температурное вырождение в области собственной проводимости связано в узкозонных полупроводниках с двумя основными причинами: малой шириной запрещенной зоны и большим различием эффективных масс электронов и дырок, приводящим к более быстрому повышению уровня Ферми с температурой. Заметим, что для гипотетического полупроводника, у которого эффективные массы для плотности состояний электронов и дырок были бы равны, не наблюдалось бы температурной зависимости уровня Ферми, и этот уровень при любой температуре находился бы посередине запрещенной зоны. [39]
В пленочных резистивных материалах на основе силицидов хрома и других соединений, являющихся узкозонными полупроводниками, возможен механизм такого типа с существенным повышением удельного сопротивления материала. Рассмотрим этот механизм на примере модели Миндена и Харады, предложенный для узкозонных полупроводников группы PbS [9]: [) А. [40]
Даже свет, падающий по нормали к поверхности, может возбудить переходы между подзонами в узкозонных полупроводниках, зонная структура которых отличается сильной иепараболичностью ( см. § 2 гл. [41]
Для полупроводника с положительной запрещенной зоной одновременное вырождение электронов и дырок невозможно. Но если эффективная масса электронов значительно меньше эффективной массы дырок, то уровень Ферми может оказаться в зоне проводимости, в результате чего в собственном узкозонном полупроводнике электронный газ окажется вырожденным. Такое состояние реализуется, например, в теллуриде ртути, для которого термическая ширина запрещенной зоны ( но не параметр Кейна Eg) равна нулю. [42]
Впервые гетерофотоэлементы в системе Al-Ga-As были созданы в Физико-техническом институте им. В качестве узкозонного базового материала был использован GaAs, а в качестве широкозонного окна - твердый раствор Al Ga As с параметром х 0.6. В такой гетероструктуре, освещаемой со стороны широкозонного окна, свет с энергией, большей ширины запрещенной зоны ( Egl) узкозонного материала и меньшей Е широкозонного, поглощается в узкозонном полупроводнике ( GaAs) и созданные светом неосновные носители разделяются полем р-га-перехода. Граница раздела в гетеропереходах Al Ga As-GaAs вследствие близости параметров решеток контактирующих материалов характеризуется низкой плотностью поверхностных состояний, что позволяет получить в таких гетеропереходах высокую эффективность собирания носителей заряда. [43]
![]() |
Модель гранулярной структуры ( а н ее эквивалентная электрическая схема ( б. [44] |
Третий механизм областей с высоким сопротивлением предполагает наличие на поверхности зерен тонкой окисной оболочки. В этом случае в местах контакта зерен возникает электрическая структура металл - окисел - металл или полупроводник - окисел - полупроводник. Внутренняя часть зерна может иметь также свойства узкозонного полупроводника с высокой концентрацией носителей заряда. Основной вклад в удельное сопротивление дают в этом случае диэлектрические прослойки, проникновение электронов через которые осуществляется либо туннелированием, либо с помощью над-барьерной ( ШОТТКОБСКОЙ) эмиссии электронов. [45]