Длина - диффузионное смещение
Cтраница 4
Оно показывает, что концентрация инжектированных дырок затухает с увеличением расстояния от перехода по экспоненциальному закону. Введенная нами характеристическая длина Ld, есть расстояние, на котором концентрация избыточных дырок уменьшается в е 2 71 раза. Величина Ld носит название длины диффузионного смещения или, короче, длины диффузии дырок. [46]
 |
Четырехслойная структура ( а и ее представление в виде эквивалентной схемы из двух транзисторов с общим коллектором ( б. [47] |
Падение сопротивления базовой области приводит к перераспределению напряжения между ней и р - / г-переходом и к резкому росту инжекционного тока. Сопротивление толщи падает до малых величин и структура переходит в открытое состояние. Поскольку толщина базовой области может быть взята меньше длины диффузионного смещения, то остаточное падение напряжения на ней оказывается малым. [48]
Однако из-за малой толщины прослоек, не превышающей обычно десятой доли микрометра часть тока ответвляется и проходит через барьеры. Для этого тока барьер с одной стороны микрокристаллита включен в запирающем, а с другой - в пропускном направлении. Поскольку размеры микрокристаллитов малы ( порядка 1 мкм) по сравнению с длиной диффузионного смещения, то такая структура действует подобно транзисторной: в ней может наблюдаться большое усиление тока неосновных носителей. Однако обычно одна или обе области имеют размеры меньше ширины слоя объемного заряда. В данном случае ОПЗ не может сформироваться до величины, определяемой контактной разностью потенциалов. [49]
При прямом смещении р - - перехода в широкозонных полупроводниках существенную роль играет рекомбинация, особенно при пониженных температурах. Можно показать, что основная часть носителей, рекомбини-рующих в области объемного заряда, рекомбинирует в слое толщиной й7 вблизи геометрической границы р - - перехода. Wx - максимальная напряженность электрического поля ( на границе р - - перехода), играет роль, аналогичную длине диффузионного смещения в нейтральных областях. [50]
Вид граничного условия зависит от состояния поверхности; условие полного отражения экситонов от границы кристалла, использованное Симпсоном, обосновано, если поверхность кристалла лишена загрязнений, а роль переходов объемных экситонов в поверхностные ничтожно мала. Сейчас трудно судить, насколько граничные условия в работах [28, 348] были выбраны верно. Отметим только, что, поскольку при &82-103 см 1 большинство экситонов в кристалле образуется вблизи освещенной поверхности ( на расстоянии порядка длины диффузионного смещения), вопрос этот весьма существен и требует специального рассмотрения. [51]
 |
Вольт-амперная характеристика р - - перехода с учетом генерации и рекомбинации в области объемного заряда ( а и без учета ( б. [52] |
При смещении от этой границы темп рекомбинации экспоненциально убывает. Можно показать, что основная часть носителей, рекомбинирующих в слое объемного заряда, рекомбинирует в слое - / вблизи геометрической границы р-л-перехода. Величина / kT / qEmSLX, где щах - максимальная напряженность электрического поля ( на границе р-л-перехода), играет роль, аналогичную длине диффузионного смещения в нейтральных областях. [53]
В эту величину следует внести поправку на значительное отражение флуоресцентного света от внутренних поверхностей кристалла антрацена. Эти значения согласуются с размерами элементарной ячейки: а 8 561 А, Ь 6 036 А, с 11 163 А, с 9 178 А, т.е. чем больше расстояние между молекулами, тем меньше соответствующей коэффициент диффузии. Следует отметить, что в экспериментах, в которых для определения длины диффузионного смещения используются однородно распределенные по чистому кристаллу флуоресцирующие примеси, наблюдаемые значения являются, по всей вероятности, средними значениями в плоскости быстрой диффузии. [55]
В работе М. Д. Борисова и В. Н. Вишневского [353] была предпринята попытка определения длины диффузионного смещения экситона в нафталине по зависимости квантового выхода люминесценции примеси антрацена от коэффициента поглощения возбуждающего света. Кроме того, фотоокисление антрацена происходит и на некоторой глубине внутри кристалла, что не принималось во внимание. В результате найденное в работе [353] значение длины диффузионного смещения экситона оказалось весьма значительным: Х0 2 - 0 3 мк. [56]
Еще одним примером использования реакций с поверхностью для определения коэффициентов диффузии экситонов является работа Хаарера и Кастро [144] по исследованию монокристаллов фенантрена. В этих кристаллах перенос энергии в процессе реабсорбции флуоресценции минимален, так как по сравнению с антраценом они имеют низкий квантовый выход флуоресценции и значительно меньший ( приблизительно в десять раз) коэффициент синглетного поглощения. Можно обрабатывать кристаллы таким образом, чтобы образовывались поверхности с полным тушением, но существует также возможность приготовить кристаллы с поверхностью, на которой не происходит тушения. Для таких поверхностей кристалла градиент плотности синглетных экситонов на поверхности при х 0 равен нулю. На поверхности с полным тушением [ S ] ( 0) 0, и график зависимости экситонного потока на поверхность от обратного коэффициента поглощения дает длину диффузионного смещения без поправок / ( с) 1500 А. [58]
Увеличение удельного ( на единицу веса и площади СЭ) энергосъема может быть получено не только в каскадных СЭ, но и в гетеро-фотопреобразователях с двухсторонней фоточувствительностью, работающих с V-образными концентраторами, или при использовании альбедо Земли. Факторами, ограничивающими эффективность таких СЭ, являются увеличение омических потерь на сопротивлении растекания в базе и возникновение оптических потерь на отражение от дополнительного контакта к базе. Эти потери могут быть устранены в СЭ на основе структуры с тонким узкозонным слоем, заключенным между двумя широкозонными слоями и удаленной GaAs-подложкой. При толщине узкозонного слоя меньше длины диффузионного смещения ННЗ двусторонняя фоточувствительность реализуется в этом случае при наличии только одного р-га-перехода. Изотипные AlGaAs-GaAs - AlGaAs-гетероструктуры подобной геометрии получались ранее [123, 124] для высокоэффективного преобразования широкополосного излучения в люминесцентное. В СЭ на основе аналогичных многопроходных р-ге-гетероструктур возможно снижение рекомбина-ционных потерь за счет ограничения области генерации носителей заряда потенциальными барьерами и возможности уменьшения толщины узкозонного слоя, поскольку полное поглощение света с / iv ] Eq обеспечивается в тонком слое за счет многократного прохождения лучей внутри кристалла. [59]
Страницы: 1 2 3 4