Тепловое движение - носитель
Cтраница 2
Если же концентрация носителей в полупроводнике неодинакова по его объему, то и при отсутствии внешнего электрического поля возникает электрический ток, связанный с тепловым движением носителей. За счет хаотического движения из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией будет переходить больше носителей тока, чем в обратном направлении - возникает диффузия носителей в направлении уменьшения концентрации. Такой ток называется диффузионным. [16]
 |
Закон дисперсии плазмонов в металле ( жирная кривая. Заштрихованная область - одночастичные возбуждении. вблизи qc плазмо-ны сильно затухают. [17] |
Для описания плазменных явлений в твердых телах обычно решают систему ур-ний, включающую Максвелла уравнения и кинетическое уравнение, позволяющее рассмотреть процессы релаксации, учесть тепловое движение носителей, а также квантовые эффекты. [18]
При рассмотрении принципа действия транзистора отмечалось, что неосновные носители заряда распространяются в направлении от эмиттера к коллектору путем диффузии. Средние скорости теплового движения носителей отличаются друг от друга. Поэтому группа зарядов, одновременно инжектированных в базовую область, будет достигать коллекторного перехода через разике промежутки времени. В результате, если предположить, что эмиттерный ток имеет форму идеального скачка, ток коллектора будет плавно нарастать до установившегося значения. [19]
Шумы транзисторов, так же как и шумы электронных ламп, обусловлены флуктуационными процессами и имеют несколько составляющих. Второй причиной шумов являются флуктуации эмиттерного тока вследствие хаотичности теплового движения носителей, диффундирующих через переход. Процесс распределения тока эмиттера между цепью коллектора и цепью базы также подвержен флуктуациям, возникающие при этом шумы называются шумами токораспределения. Шумы транзистора возникают также вследствие нерегулярности генерационных и реком-бинационных процессов. Такие шумы называются избыточными. [20]
Наиб, важные механизмы, определяющие подвижность носителей в области Т 300 К - рассеяние на акустич, фононах и за ряж. При более высоких темп - pax преобладает первый механизм, а при более низких - второй, вследствие чего зависимость х ( Л имеет характерный максимум. Если энергия теплового движения носителей ( kT) сравнима или превышает энергию оптич. [21]
Дробовые шумы являются преобладающими для большинства полупроводниковых приборов. Основным источником дробовых шумов является p - n - переход. При прохождении носителей заряда над потенциальным барьером перехода возникают флуктуации дрейфовой и диффузионной составляющих токов вследствие хаотичности теплового движения носителей и флуктуации высоты потенциального барьера. Это явление аналогично флуктуациям тока эмиссии электронов, поэтому оно также называется дробовым эффектом. [22]
Однако в транзисторе толщина базы мала. Поэтому только часть инжектированных эмиттером электронов успевает рекомбинировать в области базы. Остальные электроны в результате диффузии достигают коллекторного p - n - перехода и проникают в коллекторную n - область, откуда они отсасываются источником коллекторного напряжения. Кроме того, через коллекторный переход от коллектора к базе Рис 7 3 несим-протекает небольшой по величине ток / ко, вы - метричны й тран-зываемый тепловым движением носителей. [23]
В наши дни трудно представить себе высокочувствительное устройство СВЧ диапазона без входного усилителя с малым коэффициентом шума. При глубоком охлаждении ( до температуры жидкого азота t - 196 С и ниже) перечисленные устройства приобретают весьма ценные свойства, основные из которых будут нами рассмотрены. В последние годы все более широкое применение находят параметрические усилители на полупроводниковых диодах, которые полезны, главным образом, благодаря малым шумам. С их появлением впервые оказалось возможным создать столь чувствительные приемные системы, что шумы антенны зачастую равны или превышают шумы приемника. Особенностью параметрического усилителя на полупроводниковом диоде является наличие изменяющейся во времени реактивности, которая представляет собой емкость р-п перехода закрытого отрицательным смещением диода. Следовательно, в ПУ отсутствует прямой ток, обусловленный инжекцией носителей зарядов через область р-п перехода, а обратный ток у хороших диодов столь мал, что им можно пренебречь. Поэтому единственным источником шумов в ПУ является тепловое движение носителей зарядов в объемном сопротивлении кристалла диода Rs, которое у хороших диодов имеет величину порядка 1 - 5 Ом. На рис. 6.1 изображена зависимость емкости р-п перехода от величины запирающего напряжения. [24]
Страницы: 1 2