Граница - зона - проводимость
Cтраница 1
 |
Переход металл - полупроводник р-типа. [1] |
Граница зоны проводимости на энергетической диаграмме расположена горизонтально. Когда электрон попадает в область действия поля контактной разности потенциалов, его энергия увеличивается до значения Е0 р ( х), причем тем больше, чем ближе электрон к поверхности. Увеличение энергии электронов под действием ф () выражается в искривлении границы зоны проводимости вверх. [2]
В результате этого граница зоны проводимости Л - полупроводника становится ниже верхней границы валентной зоны Р - полу-проводника. [3]
В металлических кристаллах границы зоны проводимости и валентной зоны при реальном межатомном расстоянии уже пересеклись, и электронный газ в зоне проводимости обеспечивает высокую тепло - и электропроводимость кристалла. [5]
Отличает гетеропереход от гомоперехода также и наличие пика на границе зоны проводимости. Это должно приводить к появлению области, обогащенной электронами, слева, и области, обедненной электронами, справа. Протекание тока в зоне проводимости через барьер может осуществляться, по-видимому, двумя путями: туннелированием сквозь зубец и прохождением над зубцом. В механизме прохождения тока через гетеропереход должны играть также весьма существенную роль дефекты на границе раздела: так называемые граничные состояния. Граничные состояния создают на границе раздела большое количество рекомбинационных ловушек. В результате токи рекомбинации через эти ловушки могут оказаться доминирующими. [6]
Вследствие того, что уровни Ферми в вырожденных полупроводниках расположены за пределами запрещенной зоны, при осуществлении контакта образуется зона перекрытия, расположенная между границей валентной зоны Wa полупроводника р-типа и границей зоны проводимости Wn полупроводника n - типа. В этой зоне разрешенные уровни электронного полупроводника расположены против разрешенных уровней дырочного полупроводника. Для простоты рассуждений будем считать, что все разрешенные уровни, расположенные ниже уровня Ферми, заняты электронами, а расположенные выше него - свободны. [7]
Ток увеличивается ( рис. 162) до тех пор, пока не произойдет совпадение максимумов функций распределения ( черные точки на рис. 161); дальнейшее увеличение прямого напряжения вызывает уменьшение туннельного тока. По достижении напряжения Umin ( совпадение границ зоны проводимости и валентной) туннельные переходы прекращаются, так как против занятых электронами уровней находятся запрещенные энергетические состояния. Отличие от нуля тока / min ( рис. 162) и дальнейшее увеличение прямого тока по мере возрастания напряжения объясняются механизмом инжекции носителей зарядов. [8]
Для того чтобы понять процессы, происходящие в туннельных диодах, обратимся к энергетическим диаграммам, изображенным на рис. 10.23. При отсутствии внешнего напряжения ( рис. 10.23 а) уровни Ферми электронного wFn и дырочного wFp полупроводников совпадают, так как величина энергии на уровне Ферми должна быть одинаковой по всей структуре. Поскольку уровни Ферми в вырожденных полупроводниках расположены за пределами запрещенной зоны, то при осуществлении контакта образуется зона перекрытия, расположенная между границей валентной зоны ПУВ дырочного полупроводника и границей зоны проводимости wn электронного полупроводника, в которой дозволенные уровни электронного полупроводника расположены против дозволенных уровней дырочного полупроводника. [9]
 |
Переход металл - полупроводник р-типа. [10] |
Граница зоны проводимости на энергетической диаграмме расположена горизонтально. Когда электрон попадает в область действия поля контактной разности потенциалов, его энергия увеличивается до значения Е0 р ( х), причем тем больше, чем ближе электрон к поверхности. Увеличение энергии электронов под действием ф () выражается в искривлении границы зоны проводимости вверх. [11]
 |
Вольтамперная характеристика ТД.| Эквивалентная схема ТД. [12] |
Наоборот, вероятность перехода электронов справа налево и ток / т рп убывают. Следовательно, при увеличении прямого смещения туннельный ток / т возрастает вплоть до совмещения точек Ап и Ар. Последующее увеличение напряжения приводит к взаимному удалению этих точек и соответствующему уменьшению туннельного тока. При совпадении границ зоны проводимости n - полупроводника и валентной зоны р-по-лупроводника туннельный ток прекращается, так как напротив энергетических уровней электронов располагаются запрещенные зоны. [13]
Вдали от перехода ( рис. 12.25 6), где сохраняется равновесное состояние, применимы обычные уровни Ферми рп и рр. В области перехода где имеются неравновесные носители, существуют два квазиуровня Ферми - для электронов ( орп и для дырок рр. Обычно предполагают, что в пределах перехода до пересечения линии рп с границей зоны проводимости величины рп и рп мало отличаются. Аналогичное предположение делают и для уровней Spp и рр. [14]
Страницы: 1