Cтраница 3
В связи с тем, что масса покоя ( а следовательно, и энергия покоя) протона меньше, чем у нейтрона, реакция (18.4) не может происходить для свободного протона, как это наблюдается для нейтрона. Однако для протона, связанного в атомном ядре благодаря ядерному взаимодействию частиц, эта реакция оказывается энергетически возможной. Превращение (18.4) при наличии избыточного протона переводит ядро в состояние с минимумом энергии и сопровождается ее выделением. Искусственное радиоактивное превращение, приводящее к появлению позитронов, называется радиоактивным р - распадом в отличие от обычного электронного распада. [31]
Первая из них с массовым числом 40 имеет важное значение для геофизики. Атмосферный аргон является результатом захвата / С-электрона ядром К40 и последующего распада с образованием Аг40 в возбужденном состоянии, энергия которого относительно основного состояния равна 1 5 Мэв. Вероятность К-захвата составляет около 1 / 12 вероятности [ З - распада ядра Са40 с парциальным временем жизни около 1 4 - 109 лет. Энергия, выделяющаяся из этого естественного радиоактивного элемента в горных породах, далеко не так мала по сравнению с энергией, выделяемой тяжелыми элементами; благодаря своему сравнительно малому времени жизни и относительно большой распространенности калий должен был выделить много тепла на ранних стадиях геологической истории Земли. Теория р-распада способна дать хорошее объяснение большому времени жизни и соотношению между / С-захва-том и электронным распадом. [32]
Главное и очень вредное для технических приложений действие облучения на полупроводники состоит в том, что появляющиеся под влиянием облучения дефекты создают новые электронные энергетические уровни в запрещенной зоне. Эти уровни являются ловушками для носителей зарядов. Дефекты-ловушки сильно снижают времена жизни носителей, что приводит к уменьшению электропроводности. Кроме того, в ловушках накапливается пространственный заряд, искажающий электрическое поле внутри проводника и резко ухудшающий его технические характеристики. Большинство дефектов, созданных электронным или у-облучением, при отжиге рекомбинирует, после чего полупроводник почти восстанавливает свои первоначальные свойства. Нейтронное облучение создает значительно большее количество дефектов, часть которых необратима. К последним, в частности, относятся примесные атомы, возникающие посредством радиационного захватг. Этот захват обычно приводит к возникновению в полупроводнике акцепторных или донорных примесей. Основной изотоп 32Ge74 при захвате нейтрона переходит путем электронного распада в изотоп 33As75 пятивалентного мышьяка, являющегося, очевидно, донором, так как на его внешней оболочке имеется лишний для германиевой решетки пятый электрон. С другой стороны, изотоп 32Ge70, поглотив нейтрон, претерпевает позитронный распад, превращаясь в изотоп 31Ga70 трехвалентного галлия, являющегося типичным акцептором. Акцепторные уровни на радиационных дефектах появляются и при облучении другими частицами, например дейтронами. Это демонстрируется приведенными на рис. 13.5 зависимостями удельной проводимости акцепторного и донорного германия от дозы облучения дейтронами. Проводимость акцепторного образца при облучении слегка падает из-за образования дефектов, тормозящих носители тока. Проводимость донорного образца сначала падает на несколько порядков из-за компенсации донорных и акцепторных носителей. При более сильном облучении проводимость резко растет, но уже является не донорной, а акцепторной. Этот эффект может быть использован как один из методов создания р - n - переходов, необходимых для использования любого полупроводникового устройства. [33]
Главное и очень вредное для технических приложений действие облучения на полупроводники состоит в том, что появляющиеся под влиянием облучения дефекты создают новые электронные энергетические уровни в запрещенной зоне. Эти уровни являются ловушками для носителей зарядов. Дефекты-ловушки сильно снижают времена жизни носителей, что приводит к уменьшению электропроводности. Кроме того, в ловушках накапливается пространственный заряд, искажающий электрическое поле внутри проводника и резко ухудшающий его технические характеристики. Большинство дефектов, созданных электронным или у-облучением, при отжиге рекомбинирует, после чего полупроводник почти восстанавливает свои первоначальные свойства. Нейтронное облучение создает значительно большее количество дефектов, часть которых необратима. К последним, в частности, относятся примесные атомы, возникающие посредством радиационного захвата нейтронов атомами полупроводника. Этот захват обычно приводит к возникновению в полупроводнике акцепторных или донорных примесей. Основной изотоп 32Ge74 при захвате нейтрона переходит путем электронного распада в изотоп 33As75 пятивалентного мышьяка, являющегося, очевидно, донором, так как на его внешней оболочке имеется лишний для германиевой решетки пятый электрон. С другой стороны, изотоп 32Ge70, поглотив нейтрон, претерпевает позитронный распад, превращаясь в изотоп 3iGa70 трехвалентного галлия, являющегося типичным акцептором. Акцепторные уровни на радиационных дефектах появляются и при облучении другими частицами, например дейтронами. Это демонстрируется приведенными на рис. 13.5 зависимостями удельной проводимости акцепторного и донорного германия от дозы облучения дейтронами. Проводимость акцепторного образца при облучении слегка падает из-за образования дефектов, тормозящих носители тока. Проводимость донорного образца сначала падает на несколько порядков из-за компенсации донорных и акцепторных носителей. При более сильном облучении проводимость резко растет, но уже является не донорной, а акцепторной. Этот эффект может быть использован как один из методов создания р-я-переходов, необходимых для использования любого полупроводникового устройства. [34]