Диффузия - заряд
Cтраница 2
Существует мнение, что донорно-акцепторные комплексы выполняют важные функции в поддержании процесса превращения энергии в пластинчатых биологических системах. В растворе комплекс не может аккумулировать энергию, поглощаемую при переносе заряда, так как переход в основное состояние происходит слишком быстро. Если, однако, компоненты комплекса расположены слоями в твердом состоянии, поляризация, вызываемая переходом электронов от донора к акцептору при фотовозбуждении, может достичь большего диапазона вследствие диффузии заряда в каждом твердом слое. Окисленный донор и восстановленный акцептор в таких условиях становятся относительно свободнее для того, чтобы независимо выполнять функции как химических, так и электрических агентов. В главе V уже обсуждались электрические и магнитные эффекты при фотовозбуждении модельных систем, построенных из твердых слоев сравнительно простых доноров и акцепторов. [16]
Это перемещение зарядов приводит к довольно быстрому возникновению избытка положительных зарядов на одном конце полупроводника и избытка отрицательных - на его другом конце. Но возникновение объемных зарядов противоположного знака на концах проволочки влечет за собой возникновение внутреннего электрического поля. Следовательно, одновременно с увеличением числа зарядов возрастает и разность потенциалов между крайними точками полупроводника. Возрастающее электрическое поле будет замедлять диффузию зарядов от горячего конца к холодному, что в конце концов приведет к равновесному состоянию: потоки зарядов в обоих направлениях сравняются, а возникшая при этом разность потенциалов и будет термоэлектродвижущей силой. [17]
Они нашли, что в интервале температур 81 - 374 К и при напряжен-ностях приложенного электрического поля от 103 до 4 7 104 В см - время электронного захвата для движения носителей вдоль направления оси с ( в антрацене) имеет активационный характер, причем величина энергии активации не зависит от напряженности поля. Активационная энергия Еа изменялась в пределах от 30 до 84 мэВ в кристаллах, которые были приготовлены из одного и того же исходного образца, что указывает на несобственную природу такого поведения. Для объяснения этих фактов безуспешно использовались различные модели захвата, которые включали: моноэнергетические ловушки с различной концентрацией; несколько наборов дискретных ловушек; дисперсионный перенос; учет диффузии зарядов в аи-плоскости, которая повышает вероятность захвата; учет не диагональных компонент тензора подвижности. Авторы думают, что наиболее вероятный источник активационной энергии кроется в сечении захвата. Параллельно был выполнен эксперимент Арнольда и Хассана [18], измерявших влияние давления на время жизни триплетных экситонов в антрацене. Они обнаружили, что сечение захвата заметно увеличивалось ( в 4 раза при переходе от 1 атм к 6 4 кбар) без изменения концентрации ловушек. Авторы [18] пришли к выводу, что источником данных ловушек являются специфические механические дефекты, названные предэксимерными узлами, на которых образуются триплетные эксимеры. [18]
 |
Зависимость пробивного напряжения в различных средах от расстояния между электродами.| Зависимость восстанавливающейся прочности в различных средах от времени. [19] |
При расхождении контактов сперва образуется жидкий металлический мостик из материала электродов. Мостик очень быстро нагревается и испаряется, появляется дуга, которая горит в среде этих паров. Такая дуга называется вакуумной. Только при токах 10 - 100 кА падение напряжения на дуге возрастает до 50 - 200 В. При прохождении тока через нуль дуга гаснет. Чрезвычайно большая разница в плотности частиц в плазме погасшей дуги и в пространстве камеры ( вакууме) обусловливает исключительно высокую скорость диффузии зарядов из дугового промежутка. Соответственно этому мгновенно достигается высокая начальная прочность промежутка. [20]
Процесс горения и гашения дуги в вакууме при переменном токе происходит следующим образом. При размыкании контактов контактное нажатие непрерывно уменьшается, а переходное сопротивление контактов увеличивается и при нажатии, равном нулю, стремится к бесконечности. Даже при небольших токах в момент размыкания контактов из-за выделения большого количества тепла материал контактов плавится и образуется жидкий металлический мостик, который под действием высокой температуры нагревается и испаряется. При разрыве мостика загорается дуга, которая горит в среде паров металлов электродов. Вакуумная дуга при токах менее 10 кА характеризуется малым падением напряжения, составляющим 20 - 30 В. После прохождения тока через нуль вакуумная дуга гаснет. Скорость диффузии зарядов очень высока из-за большой разницы плотностей частиц в дуге и окружающем ее вакууме. Быстрая диффузия частиц, высокие электрическая прочность вакуума и скорость ее восстановления обеспечивают гашение дуги при первом прохождении тока через нуль. Большим достоинством этого ДУ является высокая скорость восстановления электрической прочности промежутка. Вакуумные ДУ являются в настоящее время наиболее эффективными и долговечными. Их срок службы без ревизии достигает 25 лет. [21]
Страницы: 1 2