Время - жизнь - неосновной носитель - ток
Cтраница 3
 |
Частотные характеристики фотодиодов. [31] |
На рис. 7 - 11 показаны частотные характеристики фотодиодов. В связи с тем, что толщина базы фотодиода значительно меньше длины диффузионного смещения L, все возникающие носители достигают р-п перехода, где разделяются потенциальным барьером. Поэтому постоянная времени фотодиода определяется не временем жизни неосновных носителей тока, а временем их пролета до р-п перехода. [32]
Германий с примесью золота исследовался в работах [8, -11] и др. ВАХ диодов из этого материала характерны тем, что при комнатной температуре ОС исчезает. Основной механизм образования ОС - увеличение времени жизни. Так как с ростом температуры относительное увеличение времени жизни неосновных носителей тока - при инжекцпи уменьшается, то уменьшается и величина ОС. [33]
 |
Экспериментальные зависимости температуры корпуса тиристоров типа КУ201 от частоты коммутируемых сигналов.| Эпюра переходного процесса выключения тиристора ( или диода обратным напряжением. [34] |
Рост тепловых потерь при повышении частоты вызван, с одной стороны, переходным процессом, сопровождающим запирание проводящего тиристора или диода полуволной обратного напряжения продолжительностью, равной времени восстановления обратного сопротивления tSOCCT, а с другой стороны, временем модуляции сопротивления объема базы тиристора ( диода), влияющим на величину прямого падения напряжения при протекании полуволны прямого тока. Восст для конкретного прибора может быть принята постоянной. Она является конструктивно-технологическим параметром, тесно связанным с временем жизни неосновных носителей тока в приборе. [35]
По окончании импульса напряжения, вызывающего эксклю-зшо, происходит восстановление равновесных значений концентрации вследствие термической генерации электронно-дырочных пар в образце. Поскольку напряжение пропорционально сопротивлению образца, то легко определить время жизни неосновных носителей тока. Если на одном конце образца сделать инжектирующий контакт, а на другом-эксклюзи-рующий, то можно сравнить кривые затухания в одном и том же образце после инжекции и после эксклюзии. [36]
После того как транзистор перешел в режим насыщения, токи и напряжения на нем остаются без заметных изменений. Однако продолжается накопление заряда не только в базовой, но и в коллекторной области, благодаря чему оба перехода транзистора смещаются в прямом направлении. Поскольку токи на данном этапе практически не меняются, скорость накопления заряда определяется временем жизни неосновных носителей тока в режиме накопления тн ( 0 5 - f - - f - 1 0) тж. Заряд в базе продолжает возрастать до уровня / бТН) за время tH ( 2 - т - З) тн завершается процесс накопления зарядов, и транзистор переходит в стационарный режим. [37]
Данные Хростовского и др. были подтверждены Ховартом и др., которые, воспользовавшись видоизмененной формулой Конуэлл - Вайскопфа, показали, что наблюдаемые на опыте отступления от установленных Хростовским температурных зависимостей подвижностей могут быть обусловлены рассеянием на ионизированных примесях. Исключение составляет материал и-типа при низких температурах, когда, по-видимому, необходимо учитывать также рассеяние на нейтральных примесях ( см. гл. Эвери и Дженкинс [14] измерили диффузионную длину, по величине которой, если известно время жизни неосновных носителей тока, можно определить подвижность. [38]
По данным этой работы минимум ( 111) расположен ниже минимума ( 100) на ( 0 18 0 01) эВ при Р - 1 ат. Как видно из рис. 1.42, отношен иерр / р0 имеет максимум, связанный с проявлением межзонного рассеяния, при значениях Р, близких к тем, при которых минимумы ( 111) и ( 100) находятся на одном уровне. Ландвером, который в дискуссии по докладу [939] сообщил, что даже при Р да 15 000 кг см-2 время жизни неосновных носителей тока в Ge изменяется весьма необычно: вначале увеличивается с давлением, а затем уменьшается с заметным гистерезисом, причем после трехкратного приложения Р, % почти перестает зависеть от давления, но величина его становится значительно ниже начальной. [39]
Как показал Кайзер [78], кристаллы, выра-щенные методом безтигельной плавки, содержат значительно меньше кислорода, чем кристаллы, g выращенные в кварцевых тиглях. Как оказалось, внедрение в кристалл кислорода не вызывает уменьшения подвижности или времени жизни не - основных носителей тока. Более того, при наличии некоторых других примесей кислород может оказывать даже благоприятное влияние, уменьшая эффективность созданных ими рекомбинационных центров, понижающих время жизни неосновных носителей тока. Например, Грин, Хогарт и Джонсон [81] показали, что кристаллы кремния, выращенные в вакууме в кварцевых тиглях, могут на глубине в несколько миллиметров от поверхности иметь очень короткое время жизни неосновных носителей тока, но этот эффект отсутствует, если кристалл выращивается при аналогичных условиях, но в атмосфере инертного газа. [40]
Чтобы сформулировать эти рассуждения полуколичественным образом, предположим, что скорость ипжекции дырок мала по сравнению со скоростью генерации. В дальнейшем будет показано, как этого можно добиться. Тогда скорость генерации дырок равна / 0 / т, скорость рекомбинации-р / - с, а скорость эксклюзии - pit, где t - время жизни неосновных носителей тока ( дырок) и t - время прохождения дырок через кристалл. [41]
Если условия выбраны правильно, метод ионной бомбардировки дает чистую поверхность, содержащую только захваченные атомы инертного газа. Эти атомы и дефекты решетки, образующиеся при бомбардировке, в большинстве случаев удаляются при отжиге в подходящих условиях. Продолжительность отжига зависит от того, в каких опытах используется кристалл. Например, время жизни неосновных носителей тока в кристалле полупроводника значительно более чувствительно к малой концентрации дефектов, чем работа выхода, и требует, следовательно, более тщательного прокаливания кристалла. Известно, что постоянные дефекты могут образовываться и при бомбардировке, но здесь, вероятно, большое значение имеют геометрические размеры и форма кристаллов. В очень мелких кристаллах образуется больше дефектов, чем в кристаллах, имеющих размеры порядка миллиметра. Имеются некоторые указания на то, что большие атомы таких инертных газов, как криптон и ксенон, образуют в аналогичных условиях меньше дефектов, чем такие легкие атомы, как неон. [42]
Время жизни неосновных носителей тока в InSb столь мало, что обычные методы непосредственного измерения этого параметра оказываются непригодными и поэтому приходится пользоваться косвенными средствами, как, например, методом компенсации фотомагнитного эффекта фотопроводимостью ( см. гл. При понижении температуры время жизни неосновных носителей тока как у образцов с проводимостью тг-типа, так и у образцов с проводимостью р-типа быстро возрастает в области комнатных температур. В случае вещества тг-типа этот рост замедляется вблизи 220 К и при более низких температурах время жизни неосновных носителей тока ( дырок) остается приблизительно постоянным и равным нескольким единицам на 10 - 7 сек. В случае InSb р-типа время жизни электронов достигало максимума при 220 К, а затем быстро падало вплоть до минимального значения порядка 10 - 9 сек при 130 К. [43]
В принципе время жизни можно определить по изменению проводимости при постоянном освещении, но вследствие влияния ловушек величина стационарной концентрации носителей тока может существенным образом отличаться от той, которая была бы в отсутствие ловушек. В частности, если параметры тх и Т2, определенные в гл. Tlt будет иметь место гораздо более сильное изменение проводимости, и в результате погрешность измерения величин т или тр окажется очень большой. Многие авторы пользуются этим методом для определения т или тр, но пока нет возможности сравнить полученные таким образом результаты с данными другого метода, нельзя быть уверенным, что определено истинное значение величины времени жизни неосновных носителей тока. [44]
Этот эффект обусловливается теми же причинами, которые приводят к увеличению диффузионной емкости. V положительно, то из р - электрода происходит инжекция дырок в область с проводимостью га-типа, а когда V становится отрицательным, эти дырки либо рекомбинируют, либо оттягиваются к отрицательному электроду. Этот процесс требует некоторого времени, поэтому после перемены знака напряжения возникает ток в обратном направлении. Спад этого тока происходит за время порядка Ч0, причем величина t0 определяется наиболее быстрым процессом. На первый взгляд может показаться, что эффект накопления дырок может быть устранен путем использования для - области р - га-пе-рехода вещества с очень маленьким временем жизни неосновных носителей тока. Однако из уравнения (12.1), в котором для р - области можно опустить члены, содержащие стр, следует, что / s пропорционален Lpl и, таким образом, если гр мало, то запорный ток должен стать большим. На практике приходится довольствоваться оптимальным сочетанием параметров, причем как для германиевых, так и для кремниевых диодов удается получить величины t0 порядка 10 - 7 сек. Для некоторых условий работы желательно иметь диоды с еще меньшими временами релаксации и в настоящее время предпринимаются попытки производства таких приборов. Аналогичные явления наблюдаются и тогда, когда инжекция электронов в материал с проводимостью jo - типа осуществляется с помощью га - - перехода. [45]
Страницы: 1 2 3 4