Толщина - слой - пространственный заряд
Cтраница 2
Интересно отметить, что влияние первых двух факторов на ток стока и крутизну полевого транзистора противоположно. С одной стороны, повышение температуры приводит к уменьшению контактной разности потенциалов, вследствие этого уменьшается толщина слоя пространственного заряда в канале, увеличивается его сечение и уменьшается сопротивление токопроводящего участка канала. С другой стороны, повышение температуры приводит к уменьшению подвижности основных носителей заряда в канале, что приведет к увеличению его сопротивления. В зависимости от режима транзистора превалирует тот или иной фактор, причем возможна их компенсация. [16]
 |
Поперечное сечение снсмемы з. [ ектриды. [17] |
Островной эффект вызывает уменьшение действующей емкости между сеткой и катодом Ссл:, что влечет за собой [ согласно уравнению ( 57) ] увеличение проницаемости. Проницаемость зависит также от тока накала катода ( правда, в меньшей степени), поскольку от тока накала зависит толщина слоя пространственного заряда. [18]
Из выражений ( 130), ( 131) и ( 132) следует, что большие значения контактной разности потенциалов, диэлектрической проницаемости и температуры способствуют расширению слоя пространственного заряда, а возрастание общей концентрации носителей заряда приводит к уменьшению эффективной толщины этого слоя. Для правильного понимания сказанного необходимо обратить внимание на двойное влияние температуры, которая, с одной стороны, способствует увеличению толщины слоя пространственного заряда, а с другой стороны может определять концентрацию носителей заряда, как это имеет место у полупроводников. [19]
Эффективность преобразования мощности молекулярными солнечными элементами ограничивается и зависимостью квантового выхода генерации носителей заряда от электрического поля. Это ограничение несомненно связано с очень низкой общей проводимостью молекулярных полупроводников и ограничениями, которые налагаются пространственным зарядом. Такие трудности можно частично преодолеть, подбирая подходящие легирующие вещества, которые могут увеличивать толщину слоя пространственного заряда в органическом материале и благоприятствовать перемещению носителей заряда. Преимущества органических полупроводников при использовании их для создания эффективных молекулярных солнечных элементов оправдывают усилия, которые нужны для их разработки. [20]
Очень важен вопрос о пределах применимости теории зондов и об искажениях, вносимых в зондовые характеристики различными факторами. При очень низком давлении плотность пространственных зарядов слишком мала, чтобы защитить поверхность зонда от непосредственного электростатического действия катода или анода. При увеличении давления газа теория перестает быть применимой, если длина свободного пути электрона становится соизмеримой с толщиной слоя пространственного заряда около вэнда. Внутри этого слоя начинают происходить не предусмотренные теорией неупругие соударения. Нельзя применять метод зондо-вых характеристик также и в случае слабых разрядных токов, так как в этом случае токи на зонд существенно нарушают режим разряда. Слишком большие размеры зонда вносят в исследуемый разряд искажения геометрического характера и также ведут к нежелательным перераспределениям тока между цепью разряда и цепью зонда. Значительные искажзния может внести эмиссия электронов из зонда. При снятии зондовых характеристик для больших сил разрядного тока сильный разогрев зонда может привести к термоэлектронной эмиссии с него, а также к понижению плотности газа около зонда. Эмиссия электронов из зонда может происходить под действием метастабильных атомов инертных газов, а также под действием генерируемого в разряде коротковолнового излучения. Искажение зондовых характеристик может происходить вследствие отражения электронов и ионов от зонда и вторичной электронной эмиссии. [21]
Очень важен вопрос о пределах применимости теории зондов и об искажениях, вносимых в зондовые характеристики различными факторами. При очень низком давлении плотность пространственных зарядов слишком мала, чтобы защитить поверхность зонда от непосредственного электростатического действия катода или анода. При увеличении давления газа теория перестает быть применимой, если длина свободного пути электрона или иона становится соизмеримой с толщиной слоя пространственного заряда около зонда. Внутри этого слоя начинают происходить не предусмотренные теорией неупругие соударения. Нельзя применять метод зондовых характеристик также и в случае слабых разрядных токов, так как в этом случае токи на зонд существенно нарушают режим разряда. [22]
В настоящее время, с учетом новых работ по электрохимии системы полупроводник - раствор электролита ( см. раздел 9), можно уточнить представление, используемое для объяснения повышенной ионной проводимости окис-ного слоя при комнатной температуре. Если рассматривать окисел как электронно-ионный полупроводник, то вдали от нулевой точки, даже без существенного отклонения состава окисла на поверхности от стехиометрического для ГегОз, вблизи поверхности должен быть наиболее выражен градиент потенциала. Он появляется в результате возникновения пространственного заряда, обусловленного скачком потенциала на границе фаз и малой величиной концентрации носителей тока в полупроводнике. Толщина слоя пространственного заряда определяется концентрацией свободных носителей тока в полупроводниковом материале и обычно изменяется в пределах от нескольких десятков ангстрем до нескольких микронов. Если толщина окислов близка к толщине слоя пространственного заряда, то этот градиент потенциала может ускорять движение ионов через слой окислов. Отметим, что предположение о полупроводниковом характере поверхностного слоя металла, на котором адсорбирован кислород из воздуха, уже давно было высказано Б. В. Эршлером и его сотрудниками [353] при исследовании никелевого электрода. [23]
В настоящее время, с учетом новых работ по электрохимии системы полупроводник - раствор электролита ( см. раздел 9), можно уточнить представление, используемое для объяснения повышенной ионной проводимости окис-ного слоя при комнатной температуре. Если рассматривать окисел как электронно-ионный полупроводник, то вдали от нулевой точки, даже без существенного отклонения состава окисла на поверхности от стехиометрического для ГегОз, вблизи поверхности должен быть наиболее выражен градиент потенциала. Он появляется в результате возникновения пространственного заряда, обусловленного скачком потенциала на границе фаз и малой величиной концентрации носителей тока в полупроводнике. Толщина слоя пространственного заряда определяется концентрацией свободных носителей тока в полупроводниковом материале и обычно изменяется в пределах от нескольких десятков ангстрем до нескольких микронов. Если толщина окислов близка к толщине слоя пространственного заряда, то этот градиент потенциала может ускорять движение ионов через слой окислов. Отметим, что предположение о полупроводниковом характере поверхностного слоя металла, на котором адсорбирован кислород из воздуха, уже давно было высказано Б. В. Эршлером и его сотрудниками [353] при исследовании никелевого электрода. [24]
Однако в поверхностных слоях кристалла условие нейтральности может и не выполняться. Если кристаллы находятся в контакте с другой конденсированной фазой, то пространственный заряд может возникать в любой из фаз, при этом заряд на поверхности будет уменьшаться. К этому типу относится система двух одинаковых кристаллов, находящихся в непосредственном контакте друг с другом и отличающихся только содержанием дефектов. При этом большие концентрации обусловливают появление тонких слоев пространственного заряда. Поэтому как для металлов ( где пространственный заряд образуют электроны), так и в случае концентрированных электролитов толщина слоя пространственного заряда является чрезвычайно малой, приближающейся к поверхностному заряду на плоскости контакта кристалл - газовая фаза. [25]
Страницы: 1 2