Cтраница 3
При увеличении смещающего напряжения U емкость С падает, так как увеличивается толщина запорного слоя. [31]
Это означает, что в таких полупроводниках длина свободного пробега сравнима с толщиной запорного слоя, поэтому электроны, пролетая через этот слой, почти не рассеиваются решеткой. [32]
![]() |
Вольхамперные характеристики контакта металл - полупроводник. [33] |
Мы видели, что в зависимости от соотношения длины свободного пробега электрона и толщины запорного слоя справедлива либо диодная, либо диффузионная теория. Запорные слои, к которым применима диодная теория, мы будем называть тонкими, а слои, к которым применима диффузионная теория, - толстыми. Следует иметь в виду, что здесь существенно отношение толщины слоя к длине свободного пробега, поэтому при равной толщине в веществах с большой подвижностью слой может быть тонким, а с малой подвижностью - толстым. [34]
Из (8.28) видно, что внешняя разность потенциалов V, приложенная в прямом направлении, уменьшает толщину запорного слоя, приложенная в запорном направлении - увеличивает толщину этого слоя. [35]
При таком включении в р-области накапливаются электроны, а в п-области - дырки, что способствует увеличению толщины запорного слоя, а следовательно, и разности потенциалов в месте контакта двух полупроводников. Разность потенциалов запорного слоя препятствует прохождению электрического тока, сопротивление / э - - перехода резко возрастает, и ток через него не пойдет. В этом случае говорят, что р-и-переход имеет обратное, или запорное включение. [36]
Этот рост обусловлен ударной ионизацией в полупроводнике, если р-я-переход изготовлен из полупроводника с большим удельным сопротивлением р ( толщина запорного слоя велика), либо туннельным просачива-н и е м через барьер ( эффект Зинера), если р ( и следовательно толщина запорного слоя) мало. [38]
![]() |
Распределение концентраций ( а и токов ( б в диоде при прямом смещении. [39] |
Скорость рекомбинации электронов и дырок конечна, поэтому неравновесные носители смогут продвинуться вглубь полупроводника и глубина их проникновения значительно превысит толщину запорного слоя. При этом электронейтральность кристалла за пределами запорного слоя не нарушается, а концентрации неосновных и основных носителей будут повышены. Их распределение показано на рис. 4.2, а, где границы запорного слоя изображены пунктиром. [40]
Рассматривая прохождение тока через запорный слой, следует различать два случая: первый - когда длина свободного пробега электрона много больше толщины запорного слоя, и второй - когда выполняется обратное соотношение. Ввиду большого сопротивления запорного слоя, обедненного носителями тока, вся приложенная в цепи разность потенциалов U практически приходится на него. [41]
Такая система образует некоторое подобие конденсатора, следовательно, р-и-переход обладает некоторой электрической емкостью, величина которой зависит от площади и толщины запорного слоя. [42]
Для полупроводников с большой подвижностью ( типа / t - Ge), в которых длина свободного пробега носителей тока намного превосходит толщину запорного слоя, диффузионная теория выпрямления непригодна, поскольку запорный слой в таких полупроводниках простреливается носителями, практически в нем не рассеиваясь, что сходно с движением электрона в межэлектродном пространстве обычного вакуумного диода. [43]
Как показано в главе 4, характер прохождения электронов через контакт полупроводника с металлом и вид вольтамперной характеристики существенно зависят от соотношения менаду длиной свободного пробега и толщиной запорного слоя X. Через тонкий запорный слой электроны проходят, почти не сталкиваясь с решеткой, и их рассеяние в слое можно не учитывать. Точно так же и при прохождении носителей через очень тонкий р - ге-пе-реход можно не учитывать их рассеяния вследствие столкновений с решеткой. Наоборот, в случае более широкого р - тг-перехода движение носителей в самом переходе имеет диффузионный характер. [44]
Этот рост обусловлен ударной ионизацией в полупроводнике, если р-я-переход изготовлен из полупроводника с большим удельным сопротивлением р ( толщина запорного слоя велика), либо туннельным просачива-н и е м через барьер ( эффект Зинера), если р ( и следовательно толщина запорного слоя) мало. [45]