Компенсация собственными дефектами

Если наряду со сравнительно малым значением W величина бк — энергия связи электрона на акцепторной компоненте собственного дефекта — достаточно велика, в кристаллах происходит сущ,ественная равновесная самокомпенсация проводимости [4] тепловая ионизация доноров приводит к образованию не свободных электронов, а собственных дефектов решетки, захватывающих электроны. При этом энергия, затраченная на образование дефекта, в значительной степени компенсируется энергией, выделившейся при захвате электрона проводимости на уровень этого дефекта, а соответствующее увеличение энтропии решетки обеспечивает понижение свободной энергии системы при образовании дефекта и локализации на нем электрона. Температурная зависимость концентрации носителей тока и собственных дефектов в случае равновесной самокомпенсированной проводимости имеет довольно сложный характер. В частности, в области полной компенсации [c.218]

Оба вида потерь затрудняют контроль материалов, но по-разному. Чистое поглощение ослабляет прошедшую энергию. или отражение (эхо) от дефекта и от задней стенки. Для компенсации этого можно применить повышенную мощность излучения и увеличить усиление, а также воспользоваться меньшим, поглощением при работе с низкими частотами. Гораздо больше трудностей создает рассеяние, так как при эхо-методе ослабляются не только амплитуда отражения от дефекта и задней, стенки, но и появляются многочисленные отражения, соответствующие разному времени прихода волн — так называемый шум (дословно трава ), в котором настоящее эхо иногда тонет. Рассеяние можно сравнить с действием тумана в котором водителю автомобиля мешает свет своих собственных фар и он ничего не может видеть. Очевидно, что эти помехи нельзя преодолеть увеличением излучаемой мощности или повышением. усиления, так как одновременно с этим будет увеличиваться и уровень шума. Здесь может помочь только переход в область более низких частот, причем ввиду уменьшающейся фокусировки звука и из-за возрастания длины импульсов выявляемость. малых дефектов имеет свой естественный непреодолимый предел. [c.130]

Характер примесной разупорядоченности ионных кристаллов, так же как и собственной, тесно связан с особенностями энергетического спектра электронов, прежде всего с большой шириной запрещенной зоны. Если в полупроводниках наиболее энергетически выгодным способом компенсации избыточного заряда примеси является образование дополнительных электронов в зоне проводимости или дырок в валентной зоне, то в ионных кристаллах разупорядочение электронов энергетически невыгодно по сравнению с образованием ионных дефектов. [c.136]

Действительно, при большой ширине замещенной зоны переход электрона в зону проводимости требует его размещения на весьма высоком энергетическом уровне, а образование дырки в валентной зоне — удаления электрона с весьма низкого уровня. Оба эти процесса сопряжены, таким образом, со сравнительно большими затратами энергии. Поэтому в ионных кристаллах наиболее энергетически выгодным способом компенсации избыточного заряда примеси является увеличение концентрации одного из двух типов собственных ионных дефектов, доминирующих в чистом кристалле, а именно того, эффективный заряд которого противоположен эффективному заряду примесного центра. [c.136]

Введение электрически активных примесей в кристаллы полупроводников возможно лишь при условии, что произойдет компенсация зарядов примеси в результате изменения числа свободных носителей или путем образования электрически активных точечных дефектов. При введении в кристалл атомы примеси ионизируются с освобождением свободных носителей. Если энергия термического возбуждения собственных носителей в кристалле невысока (малая ширина запрещенной зоны) и меньше энергии образования точечных дефектов, то происходит изменение концентрации свободных носителей в соответствии с условием электронейтральности пр = Кг- [c.217]

Компенсация собственными дефектами. Хотя весьма часто компенсация валентности примесью энергетически выгодна, известны и такие случаи, когда введение в люминофор иновалентного активатора не требует компенсирующей примеси. При этом неизбежно либо образование вакансии, либо внедрение ионов в междоузлия. В нервом из этих двух случаев говорят о замещении с вычитанием, а во втором — о замещении с добавлением (или с внедрением) [32]. Рассмотрим несколько примеров. [c.111]

Одним из важных следствий того, что компенсация валентности может осуществляться собственными дефектами, является возможность создания этих дефектов путем введения иновалентной приме- [c.114]

При П[Хп>рцр будет преобладать электронная, или п-проводимость, а при n[i Различия между пир обычно гораздо больше, чем между х и [Хр, и потому именно концентрации носителей заряда определяют знак проводимости. В свою очередь характер электронной разупорядоченности, т. е. положение уровня Ферми и соотношение между лир, зависят от положения уровней собственных дефектов, природы и концентрации примесей и температурного режима получения люминофора. Это следует уже из того, что электроны и дырки могут принимать участие в компенсации валентности (см. гл. Ill, 2). Более подробный анализ этого вопроса будет дан в гл. VI. [c.137]

Это уравнение, которое назовем уравнением электрического баланса, в обобщенном виде выражает уже использовавшийся в гл. III принцип компенсации заряда. Заметим, что при малой концентрации собственных дефектов и свободных носителей заряда по сравнению с [ ls] и [Vzn lsT оно сводится к уравнению (V.18). [c.181]

Помимо положения энергетических уровней собственных дефектов, важную роль играет температура получения кристаллофосфора. Чем она ниже, тем меньше степень ионизации Ум" и тем меньше участие электронов в компенсации заряда. Поэтому в принципе и при активации такой донорной примесью, как СёСЬ, можно получить почти скомпенсированный Сс15-полупроводник. Поскольку, однако, температура получения фосфора диктуется условиями роста кристаллов и растворения в них примеси, то реальным путем к повышению степени самокомпенсации является чаще всего медленное охлаждение или отжиг кристаллов и порошков после их получения [43]. [c.199]

Диффузия примесных дефектов происходит обычно значительно медленнее, чем собственных. Поэтому активация примесями при определенных условиях способствует получению кристаллофосфоров с относительно хорошо воспроизводимыми оптическими и электрическими характеристиками. Иногда специально отжигают или медленно охлаждают кристаллы и порошки, чтобы увеличить отношение концентрации преднамеренно созданных примесных центров к концентрации собственных дефектов. В то же время если последние участвуют в компенсации валентности легирующей примеси, то эта примесь стабилизует их концентрацию. Следовательно, в тех случаях, когда с такими собственными дефектами связано появление центров свечения, примесь играет роль не активатора, а интен-сификатора люминесценции. [c.207]

Существенное значение имеет и режим охлаждения люминофоров после прокаливания. Это следует из рассмотренных во второй части книги реакций ассоциации дефектов (гл. V), сегрегации примесей в области дислокаций (гл. IV), процессов, приводящих к изменению степени компенсации и к уменьшению концентрации собственных дефектов (гл. VI) и т. д. Некоторые важные в утилитар- [c.298]

В детекторах такого типа чувствительная область создается в результате компенсации доноров в исходном материале акцепторными уровнями радиационных дефектов, возникающих под действием у-излучения °Со при флюенсе порядка см в кристалле германия и-типа. В отличие от литий-дрейфовых детекторов, радиационные ППД не требуют охлаждения во время хранения, поскольку эти дефекты стабильны при комнатной температуре. Однако их энергетическое разрешение хуже, чем дрейфовых (собственный шум приблизительно в 2 раза выше), меньше и толщина чувствительной области, достигающая в лучшем случае 0,2-0,3 см. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология