Cтраница 5
Хорошо известно, что химические примеси и дефекты решетки приводят к появлению дополнительных энергетических уровней в объеме твердого тела. Из измерений сопротивления и постоянной Холла определяются подвижность и концентрация подвижных носителей тока; это дает ценный метод для определения положения некоторых объемных энергетических уровней в твердом теле. Исследование природы этих поверхностных уровней очень важно, ибо они могут играть основную роль в таких явлениях, как захват носителей тока, рекомбинация неравновесных носителей тока, искривление зон вблизи поверхности, шумы и поверхностная проводимость. [61]
Некоторые примеси создают в полупроводниках примесные уровни, расположенные далеко от границ энергетических зон. Такие уровни называются глубокими. В кремнии и германии подобные уровни создают атомы золота, меди, марганца, железа и др. Эти уровни играют большую роль в протекании процессов рекомбинации неравновесных носителей заряда. [62]
Сильное влияние на электрические характеристики транзисторов и их стабильность могут оказывать процессы, происходящие на поверхности полупроводника. Даже идеально чистая поверхность, являясь границей кристаллической структуры, вызывает резкие изменения свойств в приповерхностном слое полупроводника. В частности, здесь искривляются границы энергетических зон и в пределах запрещенной зоны появляется некоторое количество разрешенных уровней. Это приводит к увеличению скорости рекомбинации неравновесных носителей на поверхности и к уменьшению их времени жизни. В связи с этим, наряду с объемным временем жизни, существует понятие об эффективном времени жизни тэфф неосновных носителей, которое характеризует средний темп рекомбинации, обусловленной как объемными свойствами полупроводника, так и влиянием поверхности. [63]
Сильное влияние не только на электрические характеристики, но и на их стабильность оказывают процессы, происходящие на поверхности полупроводника. Даже идеально чистая поверхность, являясь границей кристаллической структуры, вызывает резкие изменения свойств полупроводника в приповерхностном слое. В частности, здесь искривляются границы энергетических зон и в пределах запрещенной зоны появляется некоторое количество разрешенных уровней. Это приводит к увеличению скорости рекомбинации неравновесных носителей на поверхности и к уменьшению их времени жизни. Поэтому наряду с объемным временем жизни существует понятие об эффективном времени жизни тэфф неосновных носителей, которое характеризует средний темп рекомбинации, обусловленной как объемными свойствами полупроводника, так и влиянием поверхности. Строго говоря, величина тэфф для каждого участка объема, удаленного от поверхности на различное расстояние, имеет разное значение. [64]