область объемного заряда

Для характерных размеров областей объемных зарядов более 1 м величина электростатического давления будет превышать 0,001—0,05 МПа [47], что сопоставимо с величиной капиллярного гистерезиса, удерживающего нефтяные ганглии. [c.27]

Эти методы, основанные на том или ином возмущении системы, можно еще подразделить на стационарные и переходные. В стационар ных методах подразумевается не только стационарность переноса заряда и связанных с ним химических процессов, но и постоянство структуры поверхности электрода и непосредственно примыкающих к нему областей в течение всего времени измерения. Не должны изменяться и концентрационные градиенты как в электроде, так и в электролите, а вместе с ними и ионный двойной слой в электролите. В случае полупроводникового электрода постоянной должна быть также область объемного заряда внутри электрода. На твердых электродах в течение эксперимента постоянной должна быть и микроструктура электродной поверхности (ориентация, истинная площадь, плотность центров зародышеобразования). Микроструктуру электрода особенно трудно поддерживать постоянной при наличии процессов осаждения или растворения в определенной области плотностей тока в рамках стационарных измерений. По этой причине многие электрохимики предпочитают изучать растворение и осаждение переходными методами, в которых измерения занимают достаточно короткое время и микроструктуру электрода можно считать постоянной. [c.159]

Возникновение электрохимии полупроводников как новой главы теоретической электрохимии обусловлено двумя основными причинами. Во-первых, многие электрохимические процессы, протекающие на границе электрод — электролит, совершаются фактически на поверхности, обладающей полупроводниковыми свойствами, со всеми особенностями, присущими такого рода материалам. Проводимость этих поверхностных слоев — окислов металлов, их гидридов, интерметаллических соединений и т. п.— по своей величине лежит между проводимостью металлов и диэлектриков. Она чувствительна к внедрению в основной слой следов примесей и в противоположность металлам увеличивается с температурой. Прохождение тока через полупроводники в общем случае осуществляется электронами (п-проводимость) или дырками, т. е. вакансиями, оставшимися после ухода электронов в другую энергетическую зону (р-проводимость). В отличие от металлов, в полупроводниках вблизи их поверхности раздела с другими фазами имеется широкая область объемного заряда, что значительно усложняет картину двойного электрического слоя. Выяснение кинетики многих электрохимических реакций (процессы в химических источниках тока, анодное растворение металлов и т. п.) становится поэтому невозможным без разработки электрохимии полупроводников. Во-вторых, в самой технологии получения полупроводниковых материалов, идущих на изготовление радиотехнических приборов, солнечных батарей и т. п., важную роль играют процессы, являющиеся по своей природе электрохимическими. К ним относятся, например, анодное и обычное травление полупроводников, осаждение тонких слоев металла на поверхность полупроводников и др. [c.491]

Энергия электронов на поверхностных уровнях полупроводника может сильно зависеть от потенциального барьера на поверхности, наличие которого обусловливает электростатическую разность потенциалов между поверхностью и объемом. Впервые представление о существовании такого потенциального барьера (иногда говорят о барьерном слое или о слое объемного заряда ) ввел Бардин [15] в 1947 г. для объяснения наблюдавшихся поверхностных свойств германия и кремния. Образование поверхностного барьера можно проиллюстрировать моделью, представленной на рис. 1. Электроны захватываются акцепторами, образованными адсорбированным кислородом, ибо, как и указано на рисунке, эти уровни лежат ниже уровней междуузельного цинка. В результате перехода электронов от междуузельного цинка вблизи поверхности к кислороду, адсорбированному на поверхности, остаются в объеме ионы цинка с положительным зарядом, компенсированные отрицательным поверхностным зарядом адсорбированных ионов кислорода. Электрическое поле в области объемного заряда создает падение напряжения между объемом и поверхностными ловушками, так что потенциальная энергия электрона увеличивается при приближении его к поверхности. Таким образом, все разрешенные уровни вблизи поверхности, в том числе и энергии самих поверхностных состояний, повышаются, по мере того как поверхность заряжается отрицательно. [c.292]

Область раздела металл — кристалл о содержит поверхностные участки обоих фаз а(МХ) и р(М )- В поверхностных слоях кристалла сс образуется область объемного заряда. При [c.182]

Падение напряжения в области объемного заряда (слои I и ///)-связано с током и длиной этой области /] соотношением [c.30]

Предположим, что электроды по отношению к этому электролиту являются идеально поляризуемыми. Физически очевидно, что у анода возникнет облако отрицательных ионов, а у катода — положительных ионов, которые будут экранировать внешнее поле. Распределение потенциала в этом случае описывает кривая б на рис. 3. Чтобы поддержать разность потенциалов неизменной при введении в систему электролита, как изображено на рис. 3, необходимо сообщить электродам дополнительный электрический заряд. Из рис. 3 следует, что при достаточно большом расстоянии между электродами (превышающем размер областей объемного заряда у электродов) задача ((размыкается , т. е. каждый электрод можно рассматривать отдельно, принимая потенциал в объеме раствора за нуль. Однако при последовательном статистическом выводе уравнений для распределения потенциала в двойном слое необходимо анализировать полную систему, включающую оба электрода, и только после перехода к средним величинам производить размыкание [3]. Область объемного заряда у электрода называется диффузной обкладкой двойного слоя. Характерный размер этой области называется дебаевской длиной. Распределение потенциала в этой области должно удовлетворять уравнению Пуассона [c.13]

Постоянство напряженности поля в положительном столбе разряда указывает на отсутствие в этой области объемных зарядов и, следовательно, на то, что положительные и отрицательные частицы присутствуют в одинаковых концентрациях. В то же время высокая электропроводность столба свидетельствует о значительных концентрациях заряженных частиц, достигающих 10 на 1 см . Такое состояние газообразной материи, характеризующееся содержанием в единице объема достаточно больших и одинаковых количеств положительно и отрицательно заряженных частиц и, следовательно, в целом электрически нейтральное (квазинейтральное), называется состоянием плазмы. Плазма обладает свойствами, роднящими ее, с одной стороны, с металлическим состоянием, а с другой — с растворами электролитов. С металлическим состоянием плазму роднит то, что по сравнению с быстродвижущимися электронами, являющимися здесь основными переносчиками тока, тяжелые положительные ионы можно рассматривать как неподвижные, подобно ионам, образующим кристаллическую решетку. Отличие плазмы от металлического состояния заключается в том, что электронный газ в ней не является вырожденным . С растворами электролитов плазма сходна равенством концентраций положительно и отрицательно заряженных частиц, двигающихся в среде с трением. [c.34]

При электрохимическом травлении германиевой пластинки с заранее изготовленным р—п-переходом со стороны, противоположной переходу, наступит момент, когда область объемного заряда достигнет поверхности раздела германий — электролит. Если в этот момент прервать процесс травления, то можно получить германиевую пластинку, толщина которой будет строго определяться величиной обратного смещения на р—п-переходе. [c.166]

Здесь йв-заряд единицы площади поверхности области объемного заряда. Со-емкость единицы поверхности диэлектрика. В правой части уравнения первый член описывает падение напряжения на диэлектрике, а второй-на поверхности кремния. [c.389]

Теперь рассмотрим ситуацию, когда напряжение стока в сравнении с напряжением затвора настолько велико, что им уже нельзя пренебречь. Как показано на рис. 26.6, б, в этой ситуации распределение зарядов в канале и области объемного заряда будет иным. Теперь плотность электронов в канале вблизи стока намного уменьшится, поскольку снизилось эффективное напряжение смещения на канале вблизи стока. Аналогично в силу повышения напряжения стока возрастает толщина области обеднения вблизи стока. Упрощенный анализ тока в канале после увеличения напряжения тока дает приближенное описание среднего потенциала между затвором и каналом как Vq — (Fd/2). Тогда заряд канала будет отличаться от заряда, вычисленного с помощью уравнения (26.10) [c.393]

Однако различие коэффициентов диффузии немедленно поведет к появлению в этой области объемного заряда. Его поле с необходимостью вызовет вынужденный поток js. Подробное вычисление показывает, что за время порядка =1 сек и на макроскопических расстояниях от первоначально ионизированной области определенный таким способом е значительно больше первоначально принятого потока о [отношение — обратная величина (12)], т. е. мы приходим к противоречию. На самом деле во внешней области (д =0) следует учитывать только [c.18]

Допустим, что полупроводник сильно легирован, так что примесные атомы полностью ионизированы, и что р-область легирована сильнее > М ). В состоянии термодинамического равновесия [см. выражение (430)] ррПр = п Рп = Поскольку по предположению р-область сильнее легирована, чем п-область, то рр > Пп и, следовательно, глубина проникновения контактного поля в более низкоомный дырочный полупроводник меньше, чем в электронный, т. е. Ь п > 1р, а вся область объемного заряда равна [16] [c.459]

Стабильность светодиодов [90]. Эффективность большинства светодиодов уменьшается в процессе эксплуатации при плотности тока 10 А-см- . Замечено также старение в процессе хранения (без эксплуатации). Оба процесса деградации связывают с внешними факторами — с наличием поверхностных загрязнений, трещин, царапин, а также с разогревом при эксплуатации. Внутренние факторы, влияющие на процесс деградации , не совсем ясны. Установлено, что старение связано с появлен11ем безизлучательных центров рекомбинации в области объемного заряда. Природа этого безызлучательного канала неясна. Кроме того, в процессе деградации мало изменяется число центров люминесценции и не появляются новые центры свечения с энергией переходов более 1 эВ. Заметная деградация наблюдается, как правило, при прямом смещении. [c.154]

Полупроводник с р—и-переходом можно использовать для детектирования заряженных частиц даже при отсутствии внешнего источника напряжения, поскольку внутри такого полупроводника существует область, в которой напряженность электрического поля отлична от нуля. Эта область обеднена свободными носетелями. Если через нее пролетает ионизирующая частица и создает свободные носители, то они, перемещаясь под действием электрического поля, создают сигнал во внешней цепи детектора. Однако ширина области объемного заряда в р—и-переходе без внешнего смещения мала (< см), что приводит, во-первых, к малому чувствительному объему детектора и, во-вторых, к малому значению сигнала по сравнению с шумом, так как собственная емкость перехода велика. [c.86]

Известно, например, что в случае течения плазмы на границе с электродом возникает область объемного заряда (так называемый ленгмюровский слой), в которой напряженность электрического поля может достигать большой величины [31]. Для течения вблизи катода потенциальный барьер внутри ленгмюровского слоя [ е А (р (где е — заряд электрона Дф — падение потенциала) может оказаться значительно больше энергии электронов кТ (или ионов кТ ). В силу того, что еДф /сГе, электрическое поле в ленгмюровском слое приводит к отражению приходящих из плазмы электронов. Поэтому на границе ленгмюровского слоя для электронов с энергией порядка кТе имеет место закон зеркального отражения. Как правило, толщина ленгмюровского слоя г мала по сравнению с длиной свободного пробега 1 . Поэтому граничное условие зеркального отражения может быть формально снесено на поверхность тела. Для электронной компоненты в частично ионизованной неизотермической плайме граничные условия в этом случае будут непосредственно следовать из приравнивания нулю антисимметричной части функции Энскога, т. е. [c.117]

От обычных вентилей диоды типа ВКДЛ отличаются тем, что могут работать в условиях кратковременных перенапряжений. Они имеют специальную конструкцию р—п-перехода, обеспечивающую значительное увеличение ширины области объемного заряда в местах выход р — и-шерехода на поверхность, так называемое защитное кольцо. Этим исключается локальный лавинный пробой диода на периферии кремниевой пластины. В центральной же части р — п-перехода вентиля с контролируемым лавинообразованием используют однородный исходный кремний, обеспечивающий равномерное распределение лавинного пробоя по всей площади р — п-перехода. В таких переходах суммарная величина допустимой мощности рассеяния при протекании обратного тока обычно на несколько порядков больше, чем у обычных р — п-переходов с поверхностным пробоем. В вентилях с контролируемым лавинообразованием возникающий при прило- [c.37]

Рассмотрим для определенности прямоугольный нлоскопарал-лельный образец толщиною й. Будем считать, что обе поверхности пластинки подвергнуты идентичной обработке, так что они характеризуются одинаковыми величинами истинной скорости поверхностной рекомбинации 5 и тождественными поверхностными потенциальными барьерами (запорными или антизапорными), высота которых линейно меняется с координатой. Это означает, что электрическое поле Е в области объемного заряДа постоянно. На рис. 4 представлена одномерная зонная модель, соответствующая этому случаю. Пусть интенсивности света будут так малы, что Ап = п —щ, < щ и Ар = р —ро о и то вызываемое светом изменение электрического поля пренебрежимо мало. [c.169]

Увеличивая 7обр.> можно настолько расширить область объемного заряда, что она может выйти на границу раздела кремний—электролит. [c.95]

На рис. 26.6 представлена схема ДЗПТ, на которой показаны обедненный слой [часто называемый областью объемного заряда) и инверсионный слой (часто называемый каналом или канальной областью). Приложенное напряжение У больше порогового напряжения (иными словами, система находится в состоянии сильной [c.391]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология