Центры рекомбинации

В заключение отметим, что центры рекомбинации характеризуются примерно одинаковыми сечениями захвата для электронов и дырок, а соответствующий им энергетический уровень находится в средней части запрещенной зоны. В отличие от сказанного, уровни прилипания обладают либо различными сечениями захвата, либо соответствующий им энергетический уровень находится вблизи одной из зон. [c.145]

В примесных полупроводниках (и диэлектриках), как мы видели (см. рис. 101), в запрещенной зоне возникают локальные энергетические уровни (донорные, акцепторные и уровни прилипания , обусловленные дефектами структуры), в связи с чем вероятность рекомбинации (через локальные уровни) возрастает. Рекомбинацию через локальные уровни (центры рекомбинации) можно определить как переходы зона — локальный уровень — зона (рис. 180, г). [c.433]

Уровни прилипания. Выше мы уже видели, что в первый момент после нарушения термодинамического равновесия протекающий процесс не является стационарным и характеризуется двумя различными скоростями Ч ", и Рд [см. формулы (110) и (111) ]. Бремя, в течение которого процесс становится стационарным, т. е. выравниваются величины и Ч д, зависит от многих причин и в том числе от сечений захвата и энергетического расположения ловушек. В случае, когда это время весьма мало и им можно пренебречь, рассматриваемые ловушки называются центрами рекомбинации. Если же время установления стационарного процесса велико, то ловушки называются уровнями прилипания. Такое название указывает на то, что в данном случае ловушки взаимодействуют преимущественно с носителями заряда одного знака. [c.145]

Энергетический уровень наиболее эффективных центров рекомбинации находится в средней части запрещенной зоны. [c.149]

Из формулы (117) и из 24 следует, что наиболее эффективными центрами рекомбинации являются ловушки, расположенные в средней части запрещенной зоны. [c.210]

Отсюда следует, что даже в совершенно чистой (т. е. без примесных ионов) гидратированной окисной пленке существует заметная концентрация ловушек, которые могут быть центрами рекомбинации. При глубокой осушке окисной пленки происходит частичное отщепление химически связанной воды, а следовательно, возрастают степень ионизации окисла и концентрация указанных ловушек. [c.211]

Однако в настоящее время практическая реализация уникальных возможностей алмаза в широкозонном фотопреобразователе затруднена в связи с тем, что большинство синтезируемых алмазных плёнок являются поликри-сталлическими, т. е. состоят из микрокристаллитов с типичным размером от долей микрона до десятков микрон (в зависимости от толщины и качества плёнки). Наличие границ между кристаллитами резко ухудшает характеристики алмаза, в частности, подвижность основных носителей, кроме того, границы выступают как центры рекомбинации и ловушки, а также являются центрами рассеяния фононов. Рост монокристаллических плёнок оказался возможным либо на алмазной подложке, либо на подложке из кубического ВН, но обе они очень дороги и практически недоступны для размеров более 1 мм. Именно эти проблемы привели к тому, что, несмотря на более чем 30-летнюю историю активного исследования алмазных плёнок, они не получили широкого применения ни в одной массовой технологии. [c.282]

Активными центрами рекомбинации на поверхности являются ионы Аи , Ag , Си , И и ОН", 8 . [c.212]

Центры рекомбинации на поверхности могут возникать за счет частичной ионизации гидратированной окисной пленки. При осушке поверхности кристалла концентрация этих центров возрастает. [c.212]

Дефекты кристаллической решетки часто ведут себя не только как доноры и акцепторы, но и как центры рекомбинации или ловушки электронов и дырок (см. ниже). [c.241]

При рассмотрении фотопроводимости мы полностью пренебрегли влиянием ловушек и учитывали только центры рекомбинации. Ловушки (уровни прилипания [4]) захватывают носители только одного сорта и затем отдают захваченный электрон или дырку вследствие теплового возбуждения. Присутствие таких ловушек приводит к увеличению фототока, так как способствует увеличению эффективного времени жизни. Хотя на первый взгляд наличие ловушек можно считать желательным, на самом деле они [c.427]

В предложенных моделях стадией обрыва цепи является рекомбинация электрон дырочных пар на локальных центрах, концентрация которых в ходе инициирования не изменяется. Это связано с очень коротким временем развития процесса взрыва (менее 1 мкс), в течении которого протекание ионных стадий роста центров рекомбинации не будет сказываться. Проведенное нами исследование кинетики фотопроцессов в азиде серебра показало, что при освещении кристаллов АС светом с определенной интенсивностью и длиной волны в кристалле эффективно образуются малые кластеры металла, являющиеся ЦР носителей заряда [5]. Если полагать, что реакция рекомбинации электрон-дырочных пар является реакцией обрыва цепи и природа ЦР в фото и взрывном разложении одинакова, то в ATM появляется уникальная возможность путем предварительного освещения образца обратимо изменять концентрацию ингибитора реакции и направленно регулировать чувствительность ATM к внешним воздействиям различной природы. [c.90]

Перечисленные выше легирующие примеси образуют, как правило, твердые р-ры замещения и обладают достаточно высокой р-римостью (10 -10 атомов/см ) в широком интервале т-р. Р-римость их носит ретроградный характер, при этом максимум р-римости приходится на температурный интервал 700-900°С в Ое, 1200-1350°С в 81 и 1100-1200°С в ОаАз. Эти примеси являются малоэффективными центрами рекомбинации носителей и сравнительно слабо влияют на величину их времени жизни. [c.61]

Поскольку этот процесс сильно эндотермичен, то, по-видимому, нельзя продолжить реакцию без дополнительного источника энергии. Однако если твердое тело одновременно и облучается, то может возникнуть большое количество избыточных носителей тока противоположного знака при этом молекула адсорбированной СО2 выступит в роли центра рекомбинации, и произойдет следующая реакция [c.235]

Сравнение элементарных процессов (2) и (3) показывает, что последний является более эндотермичным. Действительно, при разложении N20 с образованием N0 и азота разрывается связь N = N, что требует 85 ккал/моль (3,6 эв на 1 молекулу), тогда как для разложения N20 на N2 и О разрыв связи N0 требует 38 ккал/моль (1,6 эе на 1 молекулу). Этим объясняется, что под действием тепла в отсутствие радиации для реакции (2) создаются более благоприятные условия, чем для реакции (3). При облучении возникает большое число избыточных свободных носителей тока в валентной зоне и в зоне проводимости эти носители имеют тенденцию к рекомбинации. Адсорбированная молекула КЬО может вести себя здесь как центр рекомбинации. Это можно объяснить, предположив, что адсорбированная молекула N20 представляет собой акцепторный уровень. Согласно данной гипотезе, хемосорбция НгО является следствием отрыва слабо адсорбированной молекулой электрона из зоны проводимости. В момент рекомбинации с дыркой из валентной зоны может регенерироваться различное количество энергии в зависимости от положения уровня, образованного адсорбированной молекулой N20. Для силикагеля и окиси алюминия, которые применялись в наших опытах, ширина запрещенной зоны составляет около 10 эв-, тогда становится возможным процесс (3), который требует лишь 3,6 эв. [c.241]

При установлении между окисной пленкой и объемом кристалла электронного равновесия в рассматриваемой системе образуется общий уровень электрохимического потенциала электронов, который не может проходить выше зоны проводимости и ниже валентной зоны. Поэтому энергетические уровни окисной пленки, оказывающие наибольшее влияние на величину коэффициента поверхностной рекомбинации, должны находиться вблизи уровня на расстоянии, не превышающем ширины запрещенной зоны для данного кристалла (см. рис. 53 и 58). Считая, что гидратированная окисная пленка вместе с адсорбированными в ней частицами подобна водному раствору, и обращаясь к рис. 53, мы приходим к выводу, что наиболее эффективными центрами рекомбинации в окисной пленке являются атомы или ионы элементов, располагающихся в правой части ряда напряжений металлов или металлоидов (см. стр. 192). Такими элементами являются водород, медь, серебро, золото, а также кислород и сера. Напомним, что именно для ионов этих элементов характерна высокая скорость электронного обмена при контакте металла или полупроводника с электролитом. Поэтому дe aнный [c.210]

И центров рекомбинации, захватом и рекомбинацией заряженных частиц на межкристаллических поверхностных состояниях и, наконец, на границе металл — алмаз. Все эти факторы сильно зависят как от структуры преобразователя, технологии его изготовления и последующей обработки, так и от времени работы и интенсивности радиационного воздействия. Действительно, основным фактором радиационного воздействия является возникновение дефектов кристаллической структуры. Большинство таких дефектов являются центрами рассеяния для заряженных частиц, а также ловушками и центрами рекомбинации. Какие именно дефекты будут создаваться под действием предполагаемых источников ионизации, неизвестно, и этот вопрос требует отдельного изучения, так как он определит ресурс работы всей батареи. [c.284]

Уровни, лежащие в середине запрещенной зоны, являются центрами рекомбинации. Совместное измерение зависимости поверхностной проводимости, дифференциальной ем кости и скорости поверхностной рекомбинации от потенциала позво-.ляет определить характеристики центров (энергию, концентрацию И сечения захвата для электронов и дырок). Происхождение этих центров нельзя считать окончательно выясненным. Некоторые из них возникают после стандартной обработки электрода (травление в окисляющих растворах) и связаны, видимо с врожденными дефектами кристаллической решетки полупроводника. Концентрация их, как правило невелика ( 10 ° см ). [c.16]

Ср, выполняет роль центров рекомбинации носителей заряда. [c.54]

Это выражение является уравнением скорости выделения водорода из катализатора. Если даже принять, что глубина проникновения катодного постоянного тока в поры ДСК-электрода значительно меньше, чем переменного тока, и подставить, как и на гладком электроде, вместо к = 2 значение к =к/2=, то все же не удается прийти к удовлетворительному решению проблемы. В качестве стадии, определяющей скорость стационарного выделения водорода катализатором, могла бы рассматриваться диффузия атомов водорода в катализаторе к центрам рекомбинации, сама рекомбинация или десорбция образовавшихся молекул водорода. Хотя с точки зрения этих трех возможностей формально и можно объяснить соотношение ///о=а=/а замедленной диффузией, оно ведет при величине тока о = 20 ма/см и 1) = 3 10 см сек к слишком большим расстояниям диффузии (около 10 3 см). Рекомбинация и десорбция молекул водорода отпадают, так как они ведут согласно уравнению (5.80) к малоправдоподобному закону скоростей. [c.219]

Отметим, что ранее тот же наклон был выведен для рекомбинации, протекающей по первому порядку [115], или замедленной диффузии атомов водорода к центрам рекомбинации [109] для условий Ленгмюра при малых заполнениях. [c.436]

Во многих полупроводниках большая часть фотоэлектронов образуется за счет возбуждения из валентной зоны, благодаря чему одновременно возникают и дырки. Поверхностные ловушки могут действовать как центры рекомбинации электронов с дырками, и, следовательно, изменение числа или энергии этих уровней или высоты поверхностного барьера может привести и к изменению скорости рекомбинации. По мнению Буба [9, 10], [c.325]

Вообще центрами рекомбинации называются дефекты, на которых после захвата носителя заряда рекомбинация более вероятна, чем тепловое освобождение носителя. В случае центров захвата, которые называют также центрами прилипания, имеет место обратное. Очевидно, что при понижении температуры центр захвата может превратиться в центр рекомбинации. [c.63]

Заметим, что на практике обычно встречаются случаи, когда концентрация основных носителей и степень отклонения от равновесия сравнительно невелики. Применительно к таким случаям можно утвержадть, что энергетические уровни ловушек, оказывающих наиболее существенное влияние на скорость генерации — рекомбинации, должны находиться в средней части запрещенной зоны. Из сказанного понятно, что примеси, определяющие концентрацию основных носителей, и примеси, определяющие значение коэффициента рекомбинации имеют, как правило, различную химическую природу. Эффективными центрами рекомбинации в кристаллах германия и кремния являются атомы золота, се-рабра, меди, водорода и некоторых других элементов. Атомы всех перечисленных элементов образуют примеси внедрения, причем соответствующие им энергетические уровни находятся в средней части запрещенной зоны. [c.145]

ДЛЯ ограничения подвижности ионов лития, предварительно введенных в кристалл кре.мния для нейтрализации центров рекомбинации, что дает возможность создавать большую область собственной проводимости желаемого размера. На неохлажденный кристалл ни в коем случае нельзя подавать смещение. Во многих системах в действительности предусмотрены устройства блокировки, отключающие смещение при нагреве кристалла или нарушении вакуума. Доступные в настоящее время сосуды Дьюара способны поддерживать низкотемпературные условия в течение нескольких дней, не требуя повторного наполнения. Заметим также, что кристалл и поддерживающий его хладопровод. хорошо изолированы от корпуса, что предотвращает конденсацию на последнем и обеспечивает удовлетворительную электрическую изоляцию. Очень полезна возможность механического перемещения кристалла детектора относительно образца без нарушения вакуума. Как будет обсуждаться ниже, может возникнуть ситуация, когда при фиксированном токе луча необ.хо-димо либо увеличить рентгеновский сигнал для получения лучшей статистики счета, либо уменьшить его для улучшения энергетического разрешения. Во многих случаях желаемую скорость счета можно получить простым варьированием расстоя- [c.212]

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]

Спектры люминесценции допированного BI4Ge30i2 изучены в [340]. Показано, что ионы редкоземельных элементов действуют как доминирующие центры рекомбинации и определяют спектр эмиссии. Это объясняют прямым переносом заряда от внутренних дефектных ловушек к редкоземельным центрам рекомбинации. Влияние добавок ионов меди и иттербия на сцинтилляционные свойства ортогерманата висмута показано в [341]. Область гомогенного и гетерогенного захвата примесей, точечных и линейных дефектов, связанных с люминесценцией чистых монокристаллов Bi4Ge30i2, а также допированных ванадием, иттербием, хромом и железом, изучены в [342]. Исследован спектральный состав быстрой катодолюминесценции. Обнаружены изменения интенсивности и длины волны катодолюминесценции в зависимости от типа примесей и конфигурации дислокаций. [c.297]

В электроположительных газах и полупроводниках носители заряда длительное время остаются свободными и могут диффундировать из трека к границам детектора, индуцируя тем самым сигнал во внешней цепи. В электроотрицательных газах электроны захватываются атомами, и хотя образовавшиеся ионы также могут перемещаться в объеме, время жизни таких носителей существенно меньше, так как они могут играть роль центров рекомбинации (при этом время жизни до рекомбинации меньше, чем время жизни электрона на центре). Скорость рекомбинации зависит от концентрации носрггелей заряда. В случае, когда концентрации носителей заряда равны (свободные электроны и ионы в газах), скорость рекомбинации пропорциональна квадрату концентрации. Если же концентрация носителей какого-либо знака (включая локализованные носители) может считаться постоянной, то рекомбинация пропорциональна первой степени концентрации. В случае связанных зарядов скорость рекомбинации пропорциональна числу пар и, следовательно, рекомбинация также будет подчиняться линейному закону (рис. 6.2.3, область I). [c.77]

Например, Ромеро-Росси и Стоун [75] при изучении окисления окиси углерода в присутствии окиси цинка показали, что окись углерода не хемосорбируется в темноте, тогда как под действием ультрафиолетового света она образует прочную связь с поверхностью путем захвата возникших дырок. Они предполагают, что имеет место такой механизм реакции, при котором одной из стадий является рекомбинация С)д д(,ОГдсСОг- По этой гипотезе хемосорбированные реагенты ведут себя как центры рекомбинации для избыточных свободных носителей гока. [c.231]

В полупроводниках имеются также примесные уровни, значительно удаленные и от начала зоны проводимости и от конца валентной зоны. Эти глубокие уровни могут быть как донорами, так и акцепторами электронов. Поскольку их энергия ионизации велика, они не вносят существенного вклада в концентрацию носителей за счет обычной термической ионизации, но могут служить ловушками (такими же, как неглубокие уровни обычных примесей) при компенсации избыточных доноров и акцепторов или же центрами рекомбинации в полупроводниках. Иногда, например при поглощении света, электроны переходят из валентной зоны в зону проводимости, что приводит к избыточной, неравновесной концентрации носителей, электронов и дырок, которые в конечном итоге рекомбинируют. При малых избыточных концентрациях скорость рекомбинации пропорциональна концентрации носителей, и их число убывает во времени по закону, где т —константа, называемая ереляжызнм. Время жизни при прямой рекомбинации может быть довольно большим вследствие необходимости одновременного выполнения двух законов сохранения энергии и импульса. Поэтому часто рекомбинация протекает с большей скоростью путем захвата носителей одного знака атомами примесей с более глубокими уровнями и последующей рекомбинацией носителями противоположного знака. Примером примесных уровней, которые служат центрами рекомбинации, являются уровни меди и никеля в германии. Процесс рекомбинации чрезвычайно чувствителен к наличию определенных примесей одна часть никеля на миллиард частей германия уменьшает время жизни носителей на один-два порядка. [c.74]

Предварительное облучение увеличивает скорость термического разложения КМПО4 предложенный механизм разложения включает образование при облучении катионных вакансий и ионов в междоузлиях. Их рекомбинация сопровождается выделением энергии, в результате чего смежные с центрами рекомбинации ионы разлагаются и число ядер продукта возрастает. Это приводит к уменьшению индукционного периода (см. рис. 79), тогда как энергия активации остается неизменной. [c.176]

Главное значение измерений ФЭМ-эффекта заключается в том. что он представляет собой один из очень немногих методов, позволяющих изучать основные и неосновные носители по отдельности. Важность проведения таких измерений очевидна, поскольку в исследованиях фотопроводимости и фотокатализа особое значение имеют поверхностные центры рекомбинации, которые связаны с неосновными носителями. Величина замкнутого ФЭ Гтока пропорциональна квадратному корню из времени жизни избытка свободных носителей, тогда как фотопроводимость прямо пропорциональна времени жизни. Эта разница объясняется тем. что в случае ФЭМ-эффекта существует градиент, пропорциональный (1п1(1у. Чрезвычайно полезно объединить эти методы, особенно если время жизни носителей так мало, что даже обычные методы измерения быстрых процессов неприменимы. [c.312]

Согласно принятым моделям центров рекомбинации неравновесных носителей заряда и уравнению (10), рост положительной фэп может быть обусловлен либо уменьшением концентрации вакантных узлов в кислородной подрешетке окисла, либо увеличением концентрации вакансий в металлической подрешетке. Очевидно, что уменьшение концентрации анионных вакансий, как и увеличение концентрации катионных, свидетельствует о том, что в области потенциалов, отвечающей росту положительной фэп, при анодном формировании окисла в зону реакции кислород поступает в большем, а серебро в меньшем количестве. Иными словами, имеет место преимущественная диффузия ионов кислорода. Поскольку диффузия ионов кислорода по междоузлиям маловероятна по стерическим соображениям, можно предположить, что кислород в Ag20 диффундирует по имеющимся анионным вакансиям. Аналогичным образом можно показать, что, поскольку падение положительной фэп после максимума связано либо с уменьшением концентрации катионных вакансий, либо с увеличением концентрации анионных, анодное окисление серебра до Ag20 на этом участке носит преимущественно катионный характер. [c.43]

Элементы 1П и V груцп довольно хорошо растворяются в германии и имеют малые коэффициенты диффузии (см. табл. 13). Что же касается элементов других групп, играющих роль центров рекомбинации и захвата для носителей тока, то они растворимы в германии значительно меньше и имеют большие коэффициенты диффузии. К нейтральным примесям, т. е. не вызывающим появления новых носителей заряда в германии, относятся водород, инертные газы, азот, кремний, олово и свинец [40]. [c.74]

Принято считать, что радикалы этого класса (класс О по Уолтеру) стабилизируются электронодонорными заместителями 28, 29], но стабильность радикалов и их тенденция к димеризации в большинстве случаев неодинаково зависят от различных кинетических и термодинамических факторов. При традиционном подходе к проблеме можно ожидать, что в одинаковых условиях и при близких значениях стерических факторов тенденция к димеризации будет целиком определяться величиной спиновой плотности на ключевом атоме (центре рекомбинации). Однако, вопреки ожиданиям, в случае пара-замещенны х диариламинилов значения спиновой плотности на ключевом атоме закономерно уменьшаются при введении как электронодоно рных, так и электроноакцепторных заместителей [5]. Аналогичные затруднения возникают при рассмотрении закономерностей поведения радикалов ряда арил-хрег-бутиламинилов (класс 5 по Уолтеру), где введение как донор-пых, так и акцепторных пара-заместителей в ароматическое ядро приводит к увеличению констант в ЭПР-спектрах соответствующих радикалов [30]. [c.251]

Причина в том, что атомы этих сверхтоксичных примесей действуют как двойные и тройные акцепторы, создающие глубокие энергетические уровни вблизи середины запрещенной зоны. У них энергия ионизации в десятки раз больше, чем у простых акцепторов, поэтому они являются весьма эффективными центрами рекомбинации — своеобразными ловушками, захватывающими носители тока и уничтожающими их. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология