Распределение - пространственный заряд
Cтраница 2
Например, отрицательный пространственный заряд, симметрично распределенный в линзе, будет уменьшать радиальную силу и притом сильнее для периферийных электронов, чем для параксиальных, так что фокусное расстояние периферийных зон линзы увеличится больше, чем для средних. Теоретически существует, значит, такое распределение пространственного заряда, при котором сферическая аберрация будет исправлена. К сожалению, практически задача создания внутри линзы контролируемого пространственного заряда очень сложна. Тем не менее были сделаны успешные попытки получения изображения с помощью подобных линз пространственного заряда, однако пока получены изображения очень плохого качества. [16]
В результате процесса диффузии основная часть электронов проходит сквозь базу к коллекторному переходу. Так как коллекторный переход работает при обратном напряжении, в нем образуется поле ( распределение пространственных зарядов запертого коллекторного перехода отмечено на рисунке плюсами и минусами), которое препятствует проникновению через переход основных носителей, но является захватывающим для неосновных. Поскольку неосновными носителями зарядов для базы являются электроны, пришедшие в нее от эмиттера, это поле вызывает их быстрый дрейф через переход в область коллектора, где они становятся основными носителями и беспрепятственно доходят до вывода коллектора, переходя затем во внешнюю цепь. Захват электронов полем перехода уменьшает их концентрацию в приколлекторной области, содействуя тем самым поддержанию направленной диффузии очередных электронов через базу к коллектору. Таким образом, подача прямого напряжения на эмиттерный переход приводит к возникновению коллекторного тока. При этом сопротивление коллекторного перехода постоянному току резко снижается за счет большой концентрации неосновных носителей, проходящих через него. [17]
 |
Принцип устройства и подключения транзисторов типа п-р - п и р-п - р.| Движение электронов и дырок в транзисторе типа п-р - п. [18] |
В результате процесса диффузии основная часть электронов проходит сквозь базу к коллекторному переходу. Так как коллекторный переход работает при обратном напряжении, в нем образуется поле ( распределение пространственных зарядов запертого коллекторного перехода отмечено на рисунке плюсами и минусами), которое препятствует проникновению через переход основных носителей, но является захватывающим для неосновных. [19]
Практическое решение задач о распределении потенциала при наличии пространственного заряда ведется методом последовательных приближений. Необходимость использования метода последовательных приближений определяется тем, что вначале не известно ни распределение потенциала, ни распределение пространственного заряда, ни ход электронных траекторий, ограничивающих трубки тока. Поэтому в качестве нулевого приближения обычным методом находят распределение потенциала без пространственного заряда. Затем одним из графо-аналитических методов или при помощи траектографа строят траектории электронов и весь электронный поток разделяют на трубки тока. После этого рассчитывают плотность тока на катоде. [20]
 |
Распределение пространственных зарядов и напряженности поля у катода тлеющего разряда. [21] |
При исследованиях напряженности поля в темном катодном пространстве наблюдают отклонения пучков катодных лучей в поле разряда или пользуются расщеплением спектральных линий в электрическом поле. Приводим на рис. 106 кривую распределения напряженности поля, снятую этим способом, и вытекающую отсюда кривую распределения пространственных зарядов. [22]
Из предыдущего раздела понятно, что корректный учет влияния пространственного заряда на процессы, протекающие в магнетроне, невозможен без решения нелинейной нестационарной полностью самосогласованной задачи. Такая задача включает в себя интегрирование полных уравнений движения совместно с уравнением Пуассона. Самосогласованность решения означает, что по найденным траекториям движения электронов рассчитывается распределение пространственного заряда, а по нему уже находится из уравнения Пуассона поле, которое затем используется для расчета уравнений движения и так далее. Решение таких задач невозможно без привлечения численного моделирования. Видимо поэтому магнетрон, наряду с диодным промежутком со сверхкритическим током ( см., например, С. Bridges [18]), стал одним из первых приборов высокочастотной электроники, нестационарные процессы в котором были проанализированы с помощью численного эксперимента ( Хартри, Никольсон; О. [23]
Значения С и G могут быть рассчитаны по приведенным выше соотношениям с помощью ЭВМ. Из построенных затем зависимостей С-2 от V можно найти диффузионный потенциал V-D, концентрацию донорной примеси ND, толщину W обедненного слоя и напряженность поля F в области перехода - параметры, входящие в ряд уравнений, устанавливающих зависимость между С и V. Эти уравнения имеют простую форму только при однородном распределении пространственного заряда. Помимо этого случая возможны и другие профили распределения пространственного заряда [15, 21], которые показаны на рис. 1.6, а - г наряду с соответствующими теоретическими зависимостями С-2 от V. На рис. 1.6, а представлено однородное распределение заряда. [24]
Исследования разрядов молнии на горные вершины и окружающие их участки [371] показали, что имеются каналы разрядов, распространяющихся как вверх, так и вниз. Разряды, распространяющиеся вниз, обусловлены наличием мощных пространственных зарядов в атмосфере и в области, примыкающей к границе разряда. Путь этого разряда определяется в значительной степени случайным, нелинейным и непостоянным распределением пространственного заряда. По-видимому, пространственный заряд зависит от топографии местности, ветра и проводимости воздуха и не зависит от проводимости земли. [25]
Присутствие вторичных электронов и / или ионизированных атомов, обусловленное неадекватными условиями вакуума, в высшей степени нежелательно. Тем не менее их пространственный заряд может служить для компенсации сферической и хроматической аберраций электронных и ионных линз. Действительно, отсутствие пространственного заряда является одним из условий справедливости теоремы Шерцера ( разд. Сферическая аберрация возникает из-за того, что фокусирующая сила слишком быстро увеличивается при удалении от оси. Если можно реализовать распределение пространственного заряда, создающее фокусирующую силу, которая тем больше по величине, чем ближе к оси расположена точка наблюдения ( или дефокусирующую силу, увеличивающуюся с расстоянием от оси), то можно компенсировать сферическую аберрацию. Были предприняты попытки использовать компенсацию пространственным зарядом, но еще не предложено ни одного практически приемлемого решения. [26]
При интерпретации результатов измерений вольт-фарадных характеристик необходимо учитывать зависимость измеряемых значений емкости от формы перехода. Коэффициент увеличения площади перехода уменьшается при повышении обратного напряжения смещения вследствие сглаживания области объемного заряда. К аналогичному эффекту приводит и продолжительная термообработка [15, 20], в процессе которой увеличивается толщина компенсированного слоя CdS. При больших значениях коэффициента увеличения площади перехода угол наклона зависимости С-2 от V увеличивается, и после термообработки элементов данная зависимость смещается в сторону высоких значений величины С-2 в большей степени, чем в случае планарного перехода. Следовательно, значение концентрации легирующей примеси, найденное по результатам емкостных измерений, оказывается заниженным, а коэффициент диффузии меди - завышенным по сравнению с их действительными значениями. Отклонение профиля распределения пространственного заряда от прямоугольного также приводит к изменению зависимости С-2 от V [15], Пфистерер [15] подчеркивает, что определение концентрации легирующей примеси, исходя из зависимости С-2 от V, оказывается невозможным в двух случаях: при сложной форме перехода и непрямоугольном профиле распределения пространственного заряда. [27]
При интерпретации результатов измерений вольт-фарадных характеристик необходимо учитывать зависимость измеряемых значений емкости от формы перехода. Коэффициент увеличения площади перехода уменьшается при повышении обратного напряжения смещения вследствие сглаживания области объемного заряда. К аналогичному эффекту приводит и продолжительная термообработка [15, 20], в процессе которой увеличивается толщина компенсированного слоя CdS. При больших значениях коэффициента увеличения площади перехода угол наклона зависимости С-2 от V увеличивается, и после термообработки элементов данная зависимость смещается в сторону высоких значений величины С-2 в большей степени, чем в случае планарного перехода. Следовательно, значение концентрации легирующей примеси, найденное по результатам емкостных измерений, оказывается заниженным, а коэффициент диффузии меди - завышенным по сравнению с их действительными значениями. Отклонение профиля распределения пространственного заряда от прямоугольного также приводит к изменению зависимости С-2 от V [15], Пфистерер [15] подчеркивает, что определение концентрации легирующей примеси, исходя из зависимости С-2 от V, оказывается невозможным в двух случаях: при сложной форме перехода и непрямоугольном профиле распределения пространственного заряда. [28]
Страницы: 1 2