Дырки возникновение

Переходу каждого электрона в зону проводимости соответствует возникновение одной дырки в валентной зоне, поэтому концентрации электронов и дырок равны п = р. Тогда К = п я концентрация электронов в зоне проводимости, т. е. концентрация носителей тока в полупроводнике, составит [c.189]

Рис. 14.76. Схема возникновения характеристического рентгеновского излучения а) в результате выбивания электрона на К-уровне образуется вакансия б) дырка на К-уровне заполняется электроном с Ьз-подуровня, что приводит к выделению энергии - Е1 ), которая уносится рентгеновским квантом

В то же время структурные рентгенографические измерения указывают, что расстояние между противоположно заряженными ионами в расплаве остается практически таким же, как и в твердом веществе, или даже несколько уменьшается. Эти данные могут быть объяснены на основе предположения о наличии пустот, или дырок, в структуре ионного расплава. Сравнение структуры кристалла и соответствующей жидкости (рис. 27, й и б) показывает, что в жидкости сохраняется лишь ближний порядок расположения ионов, тогда как уже вторая координационная оболочка в значительной степени нарушается. Дырки в расплаве непрерывно перемещаются, образуются и исчезают, увеличиваются в размере или становятся небольшими. Средний размер радиуса дырок близок к среднему ионному радиусу. Дырки образуются вследствие теплового движения компонентов жидкости, а также возникновения вакансий при движении ионов из объема к поверхности при плавлении вещества. Распределение дырок играет важную роль в процессах переноса в расплавах. [c.89]

Электроны проводимости и дырки, возникновение к-рых явилось следствием тепловых флуктуаций в условиях термодинамич. равновесия, наз. равновесными носителями заряда. При наличии внеш. воздействия на П. (освещение, облучение быстрыми частицами, наложение сильного электрич. поля) может происходить генерация носителей заряда, приводящая к появлению избыточной (относительно термодинамически равновесной) их концентрации. При появлении в П. неравновесных носителей возрастает число актов рекомбинации и захвата электрона из зоны проводимости на примесный уровень в запрещенной зоне ( захват носителей). После прекращения внеш. воздействия концентрация носителей приближается к равновесному значению. [c.56]

Активационная теория самодиффузии в плотных кристаллических и аморфных средах исходит из положения, что в кристаллической решетке вследствие теплового движения происходит непрерывное перераспределение дефектов структуры (вакансий). Движение вакансий эквивалентно миграции частиц. Перенос массы возможен при одновременном соблюдении двух условий возникновении вакансии и достижении достаточно большой энергии колебаний частицы около положения равновесия. Если энергия колебаний велика или размеры частицы незначительны (водород, азот, углерод) возможна их миграция в междоузлиях решетки, что имеет место в металлических мембранах. В твердых растворах замешения движение частиц может происходить не только за счет вакансий, но и в результате обмена с соседними частицами. В матрицах аморфной структуры роль вакансий играют микрополости или дырки . [c.77]

Первая попытка объяснить прорыв тонких слоев на основе их особых термодинамических свойств была сделана Де Фризом в 1957 г. Он теоретически исследовал вероятность самопроизвольного возникновения зародыша дырки в тонком слое, которая [c.186]

Рассмотрим теперь слабовозбужденные квантовые состояния изотропной ферми-жидкости. Их энергия должна мало отличаться от энергии основного состояния. В возбужденных состояниях распределение частиц по импульсам не такое, как прн О К- Всякое возбужденное состояние может быть получено из основного путем последовательного перевода частиц из внутренней части ферми-сферы наружу. При каждом таком элементарном акте, или, иначе говоря, элементарном возбуждении, получается состояние, отличающееся от исходного появлением частицы, имеющей импульс р> р , н возникновением дырки в ферми-сфере, где р < р . Каждое элементарное возбуждение имеет спин 1/ . Элементарные возбуждения всегда образуются парами. У одного из них импульс больше р , импульс другого меньше р . [c.257]

Образование двухэлектронной связи и появление электрона на локальном уровне в запрещенной зоне может осуществляться двумя путями. Локализация электрона сопровождается выпадением его из зоны проводимости. Однако не исключена возможность появления электрона на локальном уровне за счет перехода его на этот уровень из валентной зоны, чему должно соответствовать возникновение свободной дырки в валентной зоне. [c.163]

Возникновение пары электрон — дырка за счет нарушения нормально заполненной связи (НЗ) можно записать в виде уравнения обратимой реакции НЗ + Д е + е (где е — электрон проводимости, [c.238]

На рис. 72 изображены схемы появления дырки в атомной решетке элементарного полупроводника и возникновение электрона проводимости. Электрон, появившийся в междоузлии, является подвижным носителем заряда. Такие электроны, как и дырки, могут свободно [c.294]

Возникновение пары электрон — дырка за счет нарушения нормально заполненной связи (НЗ) можно записать в виде уравнения обратимой реакции НЗ+Д [c.296]

Схема рис. 10.10,6 иллюстрирует эффект Эттингсхаузена в матерка-лах с одинаковой электронной и дырочной проводимостью. Под действием магнитного поля движение электронов и дырок происходит не вдоль бруска, а по диагоналям, ка-правленным у электронов, и у дырок снизу вверх (если полюс N магнита расположен над плоскостью чертежа, а полюс 5 —под ней). В результате одновременно с движением зарядов вдоль бруска возникает движение в поперечном направлении— снизу вверх. Возникновение пары электрон — дырка,, образующейся у нижней границы, с поглощением энергии сопровождается рекомбинацией на верхней грани с выделением энергии. Первый эффект компенсируется подводом тепла Ро от охлаждаемого тела при Т о, второй — отводом тепла к теплоприемнику с температурой Т. [c.292]

Де Фриз [26] предположил, что разрыв пленки наступает в результате образования дырок критического размера, имеющих флуктуационное происхождение. При возникновении такой дырки происходит уменьшение свободной энергии в результате исчезновения неустойчивого участка с избыточной энергией. С другой стороны, образование дырки сопровождается увеличением энергии вследствие увеличения поверхности раздела. Если дальнейший рост дырки будет сопровождаться уменьшением свободной энергии, то произойдет разрыв. [c.98]

Возникновение пары электрон проводимости-дырка наз. генерацией носителей заряда. Возможен и обратный процесс-рекомбинация носителей заряда, приводящая к возвращению электрона проводимости в валентную зону и исчезновению дырки. Рекомбинация носителей может сопровождаться выделением избыточной энергии в виде излучения, что лежит в основе полупроводниковых источников света и лазеров [c.56]

Сравнительно крупные конформационные движения в белковой глобуле возможны вследствие наличия или возникновения в ней свободных, пустых участков — дырок . Дырки возникают в свободном объеме глобулы или проникают в глобулу из растворителя. [c.197]

Вакансии. Вакансии бывают анионного или катионного характера в зависимости от типа смещенного атома. Анионные вакансии могут захватывать один или более электронов, создавая таким образом центры F, F и т. д. Образованием этих центров объясняется характерная окраска многих облученных кристаллов. Катионный пустой узел может захватить положительную дырку, что приведет к возникновению У-центра. [c.215]

Чтобы подойти к ответу иа эти вопросы, прежде всего рассмотрим одно следствие, вытекающее из факта существования прочной формы хемосорбции, при которой хемосорбированная частица удерживает на себе (или около себя) свободный электрон или свободную дырку кристаллической решетки. Следствием этого является заряжение поверхности полупроводника при адсорбции. А следствием заряжения поверхности в свою очередь является возникновение в приповерхностном слое полупроводника объемного заряда, по знаку противоположного заряду поверхности и его компенсирующего. Результатом этого имеет место искривление энергетических зон вблизи поверхности полупроводника [9]. [c.26]

Процесс ионизации нейтрального атома примеси С можно трактовать как одновременное возникновение свободного электрона А и дырки В, связанной с атомом примеси. Наряду с этим процессом происходит обратный процесс нейтрализации иона примеси, представляющий собой рекомбинацию электрона с дыркой. Условия равновесия выражаются уравнениями [3,2] и [12,2], в которых, однако, следует принять X = О и У = Z (отсутствие биографического беспорядка). Действительно, число дырок равно общему числу электронов, переведенных в коллективизированное состояние. Эти коллективизированные электроны складываются из электронов, остающихся свободными, и из электронов, вступивших в связь с газовыми молекулами. Имеем [c.371]

В связи с развитием электронных теорий адсорбции, согласно которым свободные валентности (свободные электроны и дырки) не локализованы в решетке кристалла, а способны перемещаться, стали складываться представления о миграции самих активных центров. Появились взгляды о непрерывном возникновении и исчезновении активных центров в процессе контакта катализатора с реагентами [60]. [c.152]

Дефекты по Френкелю состоят в наличии вакансий и междоузель-ных ионов в эквивалентных соотношениях. Механизм образования дефекта по Френкелю заключается в том, что ионы, испытывающие время от времени большие смещения под влиянием тепловых флуктуаций, покидают свои нормальные положения в узлах и переходят в междоузлие, результатом чего является возникновение вакансии ( дырки ) в решетке (рис. 49, а). Междоузельный ион движется в кристалле, переходя из одного междоузельного положения в другое ва- -кансии также подвижны. При встрече междоузельные ионы и вакансии рекомбинируют друг с другом. Между процессом образования вакансий и процессом рекомбинации устанавливается динамическое равновесие. Равновесная концентрация вакансий и междоузельных ионов в кристалле зависит от температуры (по условию электронейтральности системы концентрации вакансий и междоузельных ионов при любой температуре одинаковы). Как правило, дефекты по Френкелю об- [c.333]

С кристаллохимической точки зрения электрон в зоне проводимости можно представить как квазисвободный электрон, освободившийся в результате разрыва парноэлектронной связи (рис. 131). Разрыв связи и удаление электрона в межатомное пространство вызывает появление вакантного состояния и возникновение нескомпенсированного положительного заряда — дырки — вблизи соответствующего атома, например кремния. При этом общая электронейтральность кристалла сохраняется. Под действием электрического поля в это вакантное состояние попадает электрон из соседней связи (против направления поля), что эквивалентно перемещению дырки на одну позициию в противоположном направлении (вдоль поля). Суммарный ток в полупроводнике при этом складывается из электронной и дырочной составляющих. В соответствии с законом Ома удельная электрическая проводимость определяется выражением [c.313]

На рис. 72 изображены схемы появления дырки в атомной решетке элементарного полупроводника и возникновение электрона проводимости. Электрон, появившийся в междоузлии, является подвижным носителем заряда. Такие электроны, как и дырки, могут свободно пе-ремеш,аться по кристаллу (диффундировать). Если поместить кристалл в электрическое поле с напряжением, падающим справа налево, то свободный электрон приобретает направленное движение против [c.237]

Если вводить в кристаллическую решетку германия (кремния) атом галлия или другого элемента 11IA подгруппы, то у атома замещающей примеси не хватит одного электрона для осуществления четырех нормальных связей с соседними атомами германия. Одна из связей будет незаполненной (одноэлектронной), но атом галлия и смежный с ним атом германия будут электронейтральными. Однако при небольшом возбуждении электрон из какой-либо нормальной соседней связи между атомами германия может перейти в место незаполненной связи. Тогда у атома галлия появится отрицательный заряд, а где-то вблизи возникнет дырка (рис. 74). Таким легированием германия (кремния) элементами IIIA подгруппы можно повышать концентрацию дырок, которые станут основными носителями подвижных зарядов, а электроны — неосновными. Так как энергия возникновения дырки вблизи акцепторной примеси Д а тоже порядка сотых долей электрон-вольта, то появление галлия в решетке германия как примеси замещения, по-видимому, приводит к появлению локального уровня Ец вблизи верхнего края валентной зоны (рис. 74,6). Уже при невысокой температуре электроны из валентной зоны переходят на этот акцепторный уровень оставляя дырку в валентной зоне. Полупроводники с избытком дырок (с акцепторными примесями) называются дырочными или р-типа полупроводниками (от лат. positive — положительный). [c.240]

Возбуждение электрона в зону проводимости, отвечающее полной ионизации, приводит к возникновению свободных электрона и дырки, способных независимо двигаться под действием приложенного поля. Существует и другая возбужденная конфигурация (экситон — см. главы П, V) с более низкой энергией, с которой электрон и дырка движутся как связанные нейтральные образования. Экситон Френкеля (см. гл. II) совершенно аналогичен позитронию (связанной позитрон-электронной паре) и энергетические уровни этого экситона, так же как и позитрония, задаются боровской моделью атома водорода с заменой массы свободного электрона на приведенную массу т . Далее, так как экситон существует в кристалле, а не в вакууме, кулоновское взаимодействие ослабляется за счет диэлектрической проницаемости. Поэтому энергетический спектр экситона (рис. 174) задается выражением [8, 41 [c.421]

ЛИЯ появится отрицательный заряд, а где-то вблизи возникнет дырка (рис. 74). Таким легированием германия (кремния) элементами ША-подгрунны можно повышать концентрацию дырок, которые станут основными носителями подвижных зарядов, а электроны — неосновными. Так как энергия возникновения дырки вблизи акцепторной примеси АЕц тоже порядка сотых долей электрон-вольта, то появление галлия в решетке германия как [c.299]

В дырочных полупроводниках (р-типа) возникновение термо-ЭДС аналогично описанному, но разница состоит в том, что на холодном конце скапливаются положительно заряженные дырки, а на горячем — соответствуюпгий отрицательный заряд. На рис. 10.4,6 в этом случае в стержне В знаки электрических зарядов изменяются на обратные и ЭДС термопары в соответствии с формулой (10.1) возрастает, так как абсолютные величины ал и ав будут не вычитаться, а складываться. Поэтому в термоэлементах всегда применяются пары, составленные из разных — дырочных и электронных полупроводников (р-и /7-типа). Вещества со смешанной проводимостью в термоэлементах не используются, так как в них на холодном конце стержней одновременно концентрируются и электроны, и дырки, заряды которых компенсируют один другой. В результате термо-ЭДС или не возникает сов- [c.285]

Скорость электрохим. р-ций пропорциональна концентрации подвижных зарадов на пов-сти электрода. Вслеяствие низкой их концентрации в полупроводнике токи обмена электрохим. р-ций малы, эти р-ции обычно необратимы. В р-циях участвуют как электроны проводимости (катодные процессы), так й дырки (напр., в р-циях анодного растворения), часто независимо друг от друга возможно также участие связанных состояний эяжтронов и дырок (экситонов). Для электрохим. кинетики характерны диффузионнью ограничения, связанные с доставкой электронов проводимости (или дырок) из объема полупроводника к его пов-сти. Эти ограничения могут проявляться как появление предельных токов дырок (на анодах из полупроводников л-типа, напр, при анодном травлении Ge и-типа) или предельных токов электронов (в случае катодов р-типа, напр, при вьщелении Hj из водных р-ров на Ge р-типа). Для полупроводниковых электродов характерна фоточувствительность (см. Фотоэлектрохимия), причем освещение ускоряет преим. анодную р-цию на полупроводнике и-типа и катодную - на полупроводнике р-типа Возникновение неравновесных носителей тока -электронов и дырок в полупроводнике в ходе нек-рых электрохим. р-ций может сопровождаться электролюминесценцией. [c.467]

Уже давно было отмечено, что проводимость приповерхностной области как легированных бором, так и не легированных (диэлектрических) алмазных пленок на воздухе часто превышает объемную проводимость алмаза [57]. Образование проводящего канала объясняли наличием поверхностных состояний на поверхности алмаза [58] (как это принято в физике полупроводников) но было вьщвинуто и электрохимическое объяснение [59]. Именно, предполагается, что на поверхности алмаза конденсируется влага в пленке воды растворены газы (например, СО ) и соли, которые образуют окислительно-восстановительную систему. Если эта система находится в электрическом равновесии с твердым телом, то при соответствующем значении электрохимического потенциала она может вызвать обогащение поверхности алмаза дырками. Аналогичным образом обстоит дело и в растворах, причем возникновение проводящего канала зависит от степени окисленности поверхности, pH раствора и других факторов [60]. Само явление образования такого канала может быть использовано при разработке электрохимического полевого транзистора , в котором ток, протекающий в канале, регулируется внешним напряжением, прикладываемым к алмазу с помощью вспомогательного электрода- сетки , находящегося в растворе [61, 62]. [c.21]

Следуя этой аналогии, мы примем, что возникновение и рост зачаточной дырки происходят за счет флуктуативного возникновения и расширения круглой дырки вначале молекулярных размеров. Флуктуативные изменения ее площади происходят за счет смещений окружающих участков в направлении радиусов от центра дырки. Пленка Хо и окружающий ее газ, отделенные от остального объема жесткими адиабатными стенками, представляют собой замкнутую систему х . Выделим из замкнутой системы Xо подсистему 7, состоящую из пленки площади х вместе с непосредственно окружающей ее частью газа. Будем рассматривать систему х как состоящую из двух частей из ее малой части Ти всей остальной пленки с окружающим ее газом (хо - х), которая по отношению к подсистеме х является средой . При этом х должна удовлетворять следующему соотношению [c.175]

Считая, что возникновение околокритической макродырки в s согласно (XII. 1) практически не меняет флуктуаций энергии подсистемы s и флуктуаций числа молекул жидкости и газа в ней, приходим к выводу, что переменные Е, N,, Ng, характеризующие состояние подсистемы s наряду сх, составляют почти неизменный фон , сопровождающий образование новой фазы в Т. Поэтому от четырехмерного пространства (/ , N,, Ng, х) можно перейти к одномерной оси д , каждая точка которой соответствует сумме по п, Ni и Ng всевозможных состояний с л = О, где п - квантовое число, характеризующее состояние подсистемы х с данными энергией Е Ng и числами молекул /V, и Ng. Поэтому для вычисления вероятности образования критической дырки мы должны поток состояний Q в единицу времени разделить на суммарное число однофазных метаста-бильных состояний однородной растянутой пленки в ансамбле (соответствующем значению jt = 0). Тем самым мы и получим вероятность v прорыва пленки в единицу времени [c.176]

Через границу раздела элеьстроны диффундируют из и-области в /7-область, а дырки — из /7-области в и-об-ласть. Ионизированные атомы акцепторов и доноров закреплены в решетке и двигаться не могут. Диффузия дырок и электронов в момент возникновения контакта между р- и -полупроводниками обусловливает ток, который прекращается после установления равновесия в результате появления на переходе скачка потенциала вследствие объемного заряда в области контакта. Скачок потенциала может достичь нескольких десятых долей вольта, но не может превысшъ ширину запрещенной зоны. [c.86]

Полный магнитный момент электронной системы складывается из орбитального магнитного момента, обусловленного орбитальным движением электронов, приводящим к возникновению слабых электрических токов, и собственно магнитного момента электронов, связанного с их спинами. Отнощение полного механического к полному магнитному моменту равно величине, называемой фактором расщепления Ланде g. Эта величина может быть определена спектроскопическими методами. Если -элек-трон проводит лищь часть своего времени на центральном атоме, то его вклад в орбитальный момент будет соответственно меньщим. При этом изменится величина g. Путем измерения g можно получить сведения о распределении магнитных электронов. Так, в случае комплексного иона [Ir le] , центральный атом которого обладает низкоспиновой конфигурацией я-электроны лигандов — ионов хлора — будут частично переходить па iie-заполненное место в слое. По-видимому, эта дырка при-близительно на 68% находится на атоме 1г и на 32% — на атоме С1 [365]. [c.314]

Во втором доказательстве делокализации основываются на сверхтонкой структуре спектров лигандов. Если, как в предыдущем примере, вблизи атомов хлора л-электроны находятся в недостаточном количестве, то у каждого лиганда появится некоторый результирующий спин. При этом возникнет взаимодействие между спином этой дырки и спином ядра атома хлора, приводящее к возникновению сверхтонкой структуры уровней, наложенной на основную сверхтонкую структуру атома иридия. В результате расщифровки спектра оказалось [133], что дырка приблизительно на 74% находится на атоме 1г и на 26% — на атоме С1. Эти данные отличаются от полученных из оценки [c.314]

Возникновение радикальных или ионо-радпкальных форм обусловлено той ролью, которую играют при хемосорбции свободные электроны и дырки кристаллической решетки, а именно тем, что они, как было показано [6, 7, 8], выполняют функции свободных валентностей поверхности, положительных и отрицательных соответственно. [c.23]

С помощью импульсного радиолиза получены многие интересные данные и о свойствах свободных карбокатионов в растворе. Впервые возникно-вение карбокатионов при импульсном радиолизе растворов арОхматических веществ в органических растворителях наблюдалось авторами работ [214, 215]. Они, облучая электронными импульсами растворы трифенилметилкарбинола и трифенилме-тилхлорида в циклогексане, сероуглероде, 2,2,4-триметилпентане и тетрахлориде углерода, обнаружили возникновение радикалов (СбН5)зС (Ямакс при —330 и —510 нм) и карбокатионов (СбН5)зС+ (Ямакс при —410 и —440 нм). Было предположено, что карбокатионы появляются за счет реакции ароматического соединения с дыркой растворителя. [c.150]

Твердые тела, обладающие нестехиометрией типа III и IV, элек-тронейтральны вследствие того, что около дефекта решетки захватывается положительная дырка. Этот процесс можно представить как возникновение избыточного положительного заряда в одном из соседних катионов [рис. 11 (111 и IV)]. Как и в случае захваченного электрона, тепловая энергия может освободить дырку, что при наличии внешнего электрического поля приводит к появлению тока. Кристалл в этом случае также становится полупроводником, но этот случай отличается от описанного выше тем, что носителями тока являются не электроны, а положительные дырки. Обычно различают проводимость м-типа (т, е. нормальную) и р-типа (обусловленную передвижением положительных дырок). Оба эти типа относятся к электронной проводимости в отличие от ионной проводимости. Они находятся в таком же отношении друг к другу, как проводимость, вызванная ионами в междуузлиях, относится к проводимости [c.69]

Когда галогенид щелочного металла стехиометрического состава окрашивается, то при облучении электроны переводятся из заполненной зоны в зону проводимости и затем попадают в ловушки, которыми служат анионные вакансии. Возникновение каждого/-центра должно сопровождаться образованием положительной дырки в заполненной зоне. По аналогии можно ожидать, что положительные дырки связываются катионными вакансиями и вызывают появление поглощающих свет центров другого типа. Кристаллы, содержащие избыток электроотрицательного компонента над стехиометрическим составом, также должны содержать такие центры. Молво [47] показал в 1937 г., что спектр бромид калия, подвергнутого действию паров брома, имеет в ультрафиолетовой области серию полос поглощения, которые были названы У-полосами (в этой серии были выделены полосы от Vy до Kg) он предположил, что их возникновение связано с центрами, которые образуются при взаимодействии положительных дырок с катионными вакансиями. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология