Толщина - запорный слой
Cтраница 4
 |
Принципиальная схема включения пр-счетчика. [46] |
Толщина кристалла равна 1 - 3 мм. Толщина запорного слоя не должна превышать длины свободного пробега дырок и составляет 0 2 - 0 3 мм. [47]
Запорный слой образуется преимущественно из материала периферийной зоны, и его формирование лроисходит с уменьшением толщины. Толщина запорного слоя становится малой, и силы внутреннего трения в нем препятствуют экструзии передающей давление среды. В этой фазе деформация контейнера происходит пластически и сопровождается уплотнением его материала. [48]
 |
Схемы включения р - - перехода. [49] |
Почему изменяется толщина запорного слоя. [50]
Соответственно изготовленные германиевые приборы выполняют задачи детекторов, выпрямителей, усилителей и генераторов радиоколебаний, не только заменяя вакуумные электронные приборы, но и открывая новые пути высокочастотной технике. Благодаря малой емкости, ничтожной толщине запорного слоя ( 10 - - 6 см), сквозь который электроны проходят при скорости 107 см / сек, за 10 - 13 сек. Малые размеры, массовость и дешевизна изготовления содействуют широкому использованию германиевых приборов в радиотехнике и радиолокации. [51]
Такое устройство полупроводникового перехода напоминает конденсатор, роль диэлектрика в котором выполняет область запорного слоя, а роль электродов - области с подвижными носителями противоположных зарядов. Емкость такого конденсатора будет зависеть от толщины запорного слоя, которая, в свою очередь, может изменяться в зависимости от подводимого к этому слою напряжения. [52]
Коллекторное напряжение не может превосходить некоторое определенное значение, при котором ( как и в диодах) наступает лавинный или туннельный пробой смещенного в обратном направлении запорного слоя между базой и коллектором. Другой причиной, ограничивающей коллекторное напряжение, является зависимость толщины запорного слоя база - коллектор от напряжения. Согласно уравнению ( 83) толщина этого слоя при увеличении коллекторного ( обратного) напряжения возрастает и поглощает часть базовой зоны, пока, наконец, границы эмиттерного и коллекторного запорных слоев не сольются. В этом случае транзистор также становится неуправляемым. Последовательность, в которой проявляются оба эти эффекта, зависит от степени легирования базовой области. [53]
В полупроводниках с удельным сопротивлением меньше одной сотой ома запорный слой тоньше 10 - 7 см, электроны могут проходить его с помощью туннельного эффекта, и сопротивление слоя становится незаметным. При удельных сопротивлениях, равных десятым и сотым долям ома, толщина запорного слоя превышает 10 - 7 см, но часто меньше средней длины свободного пробега электронов. В таких веществах электроны проходят сквозь запорный слой без столкновений, но токи в прямом и обратном направлениях различны. Полупроводники с удельным сопротивлением от 10 до 100 ом см и выше создают запорные слои толщиной более 10-в см, в которых распределение электронов задается равновесием между силой контактного электрического поля и диффузией электронов, вызванной градиентом концентрации. Наконец, в изоляторах с удельным сопротивлением выше 109 ом см толщина запорного слоя измеряется миллиметрами или сантиметрами, электрические поля внутри этого слоя не велики, как и градиент концентрации в них. Здесь запорные слои постепенно теряют свою специфику; часто запорный слой охватывает всю толщу изолятора. Равновесие с металлическим электродом достигается подъемом потенциала всего изолятора, а процесс приближения к равновесию прлисходит чрезвычайно медленно. Эти явления еще не изучены экспериментально. [54]
При удельных сопротивлениях, равных десятым и сотым долям ома, толщина запорного слоя превышает 10 - 7 см, но часто меньше средней длины свободного пробега электронов. В таких веществах электроны проходят сквозь слои без столкновений, но токи в прямом и обратном направлениях различны. Полупроводники с удельным сопротивлением от 10 до 100 ом см и выше создают запорные слои толщиной более 10 - 6 см, в которых распределение электронов задается равновесием между силой контактного электрического ноля и диффузией электронов, вызванной градиентом концентрации. Наконец, в изоляторах с удельным сопротивлением выше 109 ом см толщина запорного слоя измеряется миллиметрами или сантиметрами, электрические поля внутри этого слоя невелики, как и градиент концентрации в них. [55]
Таким образом, граница п - и р-германия или кремния может удовлетворять всем требованиям хорошего выпрямителя. Для того чтобы через такую границу заряды не проходили путем туннельного эффекта, нужно, чтобы толщина запорного слоя была бы больше чем 10 - 7 см, а для этого удельное сопротивление германия должно превышать несколько ом на сантиметр. [56]
Процесс протекания тока через выпрямляющий контакт существенно зависит от того, испытывают ли электроны соударения при прохождении через запорный слой. Первый случай ( наличие столкновений) реализуется тогда, когда длина свободного пробега / электрона меньше толщины запорного слоя d второй случай ( отсутствие столкновений) реализуется при обратном соотношении. Начнем с более простой - диодной теории. В этом случае механизм протекания тока через запорный слой ничем не отличается от протекания тока через вакуумный промежуток. [57]
Ван Геель пытался объяснить выпрямляющее действие запорного слоя влиянием возникающего в нем сильного электрического поля, достигающего 105 в / см. В среде с большой диэлектрической постоянной такие поля могли бы вызвать так называемую холодную эмиссию электронов с поверхности металла. Это предположение, как и предыдущее, приводит к неверному знаку выпрямления и не оправдывается измерениями толщины запорного слоя и величины электрического поля в нем. [58]
Модуляция ширины базы ( в транзисторе), или эффект Эрли, - изменение ширины базы при изменении величины обратного напряжения, приложенного к коллекторному переходу. При увеличении обратного напряжения электроны в п-области и дырки в р-области сильнее оттягиваются от р-п перехода и толщина запорного слоя возрастает. Распространение границы запорного слоя в область базы приводит к уменьшению ширины рабочей части базовой области. [59]
Эрли, - изменение ширины базы при изменении величины обратного напряжения, приложенного к коллекторному переходу. При увеличении обратного напряжения электроны в п-области и дырки в р-об-ласти сильнее оттягиваются от р - n - перехода и толщина запорного слоя возрастает. Распространение границы запорного слоя в область базы приводит к умень шению ширины рабочей части базовой области. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5