Cтраница 3
![]() |
К выводу уравнения непрерывности. [31] |
Оно вызывается протекающими в слое процессами генерации и рекомбинации, а также диффузией и дрейфом носителей заряда. В результате генерации за время dt в слое объемом dx ионизирующий фактор создает g dx dt электронов, где g - скорость генерации электронов. [32]
Этот процесс называют рекомбинацией электронно-дырочной пары. Так как при данной температуре в равновесном состоянии согласно зависимостям ( 9) и ( 11) количество свободных электронов и дырок постоянно, то рекомбинация одной электронно-дырочной пары вызовет генерацию электрона и дырки в другом месте. Это следует из закона сохранения энергии, ибо рекомбинация электронно-дырочной пары вызывает выделение энергии, за счет которого происходит генерация электрона и дырки в другом месте. В - полупроводнике в разных точках непрерывно происходит генерация и рекомбинация электронов и дырок, но общее количество свободных электронов и дырок при неизменных условиях остается постоянным. [33]
![]() |
Зонные диаграммы щелочного и щелочноземельного металлов, диэлектрика и полупроводника. [34] |
Заполнение валентной зоны соответствует температуре абсолютного нуля. Приведенные зонные диаграммы показывают, что при абсолютном нуле полупроводники и диэлектрики обладают одинаковыми свойствами - электропроводность в них отсутствует, что резко отличает их от металлов. С возрастанием температуры происходит генерация электронов из валентной зоны в зону проводимости. [35]
Глубокие энергетические уровни играют в этом случае роль не рекомбинационных, а генерационных центров. Электроны из валентной зоны, обладающие достаточной энергией, переходят сначала на эти уровни, а от них - в зону проводимости, При этом на месте каждого электрона, перешедшего в зону проводимости, в валентной зоне остается одна дырка. Таким образом, как и при рекомбинации, генерация электронов и дырок происходит только попарно. Генерированные электроны перебрасываются электрическим полем перехода в n - область, а дырки - в р-об-ласть. Благодаря этому через переход течет так называемый генерационный ток / ген. [36]
В электронной спектроскопии определяется кинетическая энергия электронов, испускаемых веществом, что позволяет судить о потенциалах ионизации молекул, а тем самым и об энергии связи электронов внутри молекул или входящих в их состав атомов. Для органической химии основное значение имеет фотоэлектронная спектроскопия, получившая такое название потому, что электрон выбивается из молекул квантами высокой энергии при облучении вещества монохроматическим рентгеновским или ультрафиолетовым излучением. Разновидности электронной спектроскопии, основанные на других способах генерации электронов, не имеют такого значения для органической химии, как фотоэлектронная спектроскопия. [37]
Этот процесс называют рекомбинацией электронно-дырочной пары. Так как при данной температуре в равновесном состоянии согласно зависимостям ( 9) и ( 11) количество свободных электронов и дырок постоянно, то рекомбинация одной электронно-дырочной пары вызовет генерацию электрона и дырки в другом месте. Это следует из закона сохранения энергии, ибо рекомбинация электронно-дырочной пары вызывает выделение энергии, за счет которого происходит генерация электрона и дырки в другом месте. В - полупроводнике в разных точках непрерывно происходит генерация и рекомбинация электронов и дырок, но общее количество свободных электронов и дырок при неизменных условиях остается постоянным. [38]
Разработаны различные устройства для получения интенсивного первичного ионного пучка. В этом источнике под действием электрических и магнитных полей электроны многократно описывают спираль до соударения с мишенью. Плотности бомбардировки мишени достигают 50 - 200 мка / см2 в дуговых источниках и на порядок ниже в источниках с генерацией электронов. Температура Т в этом уравнении соответствует локальной температуре, являющейся функцией массы и энергии бомбардирующих ионов - и эта температура порядка 104 К. Источники с распылением очень избирательны. Избирательность зависит от значений W - / и А - W. Измеримое число положительных ионов получено для всех элементов с потенциалом ионизации ниже 10 эв; отрицательные ионы получены для всех элементов со сродством к электрону больше 1 эв. Заряженные частицы, образуемые в источнике с ионной бомбардировкой, можно изучать непосредственно на масс-спектрометре. Нейтральные атомы необходимо предварительно ионизировать в ионном источнике стандартного типа с электронным ударом. Естественно, что ионные источники подходят для исследования поверхностей; применение этих источников будет рассмотрено в разделе IVВ. [39]
Описана [7] возможная ситуация при восстановлении органических соединений в ГМФА. При низких плотностях тока идет прямое электрохимическое восстановление вещества. При повышении плотности тока вследствие кинетических или диффузионных ограничений скорость процесса замедляется, что приводит к возрастанию потенциала катода до потенциалов генерации электронов. Дальнейший процесс идет по двум механизмам - электрохимическому и химическому по реакции с сольватированными электронами. При высоких плотностях тока процесс в основном может идти по второму пути. Другой вариант - прямое восстановление органического соединения на катоде - не может идти вследствие невозможности переноса электрона к веществу из-за энергетических затруднений. В этом случае процесс протекает при высоких катодных потенциалах через химическое взаимодействие с сольватированными электронами. [40]
Интересную модель фотоэлектронного усилителя изображения представляет собой так называемый диссектор изображения - хитроумное устройство, которое фактически является предшественником описанных приборов. В нем после площадки чувствительного фотокатода располагается цепочка обычных для фотоумножителя динодов. ДОежду фотокатодом и динодами имеется небольшая диафрагма и несколько отклоняющих электродов, так что любое пятно на фотокатоде может стать активной областью генерации электронов, умножаемых системой динодов. Можете считать, что диссектор изображения - это гот же фотоумножитель, но у которого рабочая область на фотокатоде электронным путем может перемещаться. Квантовый выход и усиление те же, что и у обычных ФЭУ, но от усилительных видиконов, ПЗС и У КМ ( у всех у них изображение интегрируется) диссекторы отличаются тем, что между считываниями изображение в пределах входного поля зрения не накапливается. [41]
Итак, при воздействии электронного луча на металл могут возникать колебательные неустойчивости, обусловленные взаимодействием исходного электронного пучка ( плотность электронов щ, скорость электронов ui, разброс по скростям AUI, плотность электрического тока, энергия электронов Wi) с приповерхностной плазмой ( плотность электронов пе, тепловая скорость электронов ve, температура электронов Те, температура ионов 7) - Для оцено к примем, что приповерхностная плазма находится в основном в объеме, представляющем собой цилиндр радиусом основания R и высотой S, где S - ЮЛ. Влияние вторичных электронов в зависимости от их энергии и распределения по скоростям может проявляться двояко. Те их них, которые имеют температуру, близкую к температуре электронов плазмы, и косинусоидальный закон распределения по скоростям, будут давать вклад в генерацию электронов приповерхностной плазмы, а другие, которые можно представить как поток электронов с выделенной скоростью U2, будут составлять вторичный пучок электронов. Совершенно четкой границы между этими двумя группами электронов, конечно, не существует. [42]
![]() |
Зависимость Inpj. от 1 / 7 для диэлектрика с примесной электронной электропроводностью. [43] |
При толщине электрической изоляции 5 - - 10 мкм глубина приэлектродного слоя составляет 1 - 2 мкм. В органических и неорганических диэлектриках, используемых в технике, могут иметь место несовершенства структуры, такие, как примеси и дефекты. Электроны могут быть высвобождены из таких ловушек и переведены в зону проводимости нагревом, облучением светом, ионизирующим излучением, сильным электрическим полем. Такие механизмы генерации электронов и дырок обусловливают электронную электропроводность диэлектрика. Свободные электроны в сильных электрических полях могут образовываться и в результате ударной ионизации. Характерная зависимость удельного сопротивления диэлектрика с электронной электропроводностью показана-на рис. 5.7. На участке / уменьшение рг вызывается увеличением концентрации носителей заряда за счет ионизации ловушек. Этот участок называется областью примесной электропроводности. На участке 2, где все ловушки ионизированы, увеличение сопротивления обусловливается торможением носителей заряда при их взаимодействии с совершающими тепловые колебания частицами, из которых построен диэлектрик. Наконец, на участке 3 энергия, которую получает диэлектрик при нагреве, достаточна для ионизации собственных частиц. Поэтому концентрация носителей заряда снова начинает расти, теперь уже с большей скоростью, и сопротивление снова начинает уменьшаться. [44]
Величина Rn называется темпом ( скоростью) рекомбинации электронов и определяется уменьшением концентрации электронов в элементарном объеме в единицу времени вследствие рекомбинации. Темп генерации определяется увеличением концентрации электронов за счет теплового, ударного, оптического и других механизмов генерации. В условиях термодинамического равновесия рекомбинация электронов полностью уравновешивает их тепловую генерацию, поэтому Rn - Gn. Если нет ударной и оптической генерации, то генерация электронов возможна только за счет тепловой энергии. [45]