Электронно-дырочное

Число электронов, переходящих в зону проводимости, а следовательно, и число дырок увеличивается с повышением температуры или освещенности. В этом существенное отличие полупроводников от металлов их электрическая проводимость существенно возрастает с повышением температуры, тогда как у металлов, наоборот, проводимость с повышением температуры падает. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше должна быть температура, при которой возникает электронно-дырочная проводимость. [c.108]

Кроме того, легированный полиацетилен обладает чувствительностью к свету, что и дало возможность построить на его основе солнечную батарею. Устроена такая батарея крайне просто два электрода, полиацетиленовый и платиновый, погружены в электролит— раствор сульфата натрия. Квант света генерирует в легированном полиацетилене электронно-дырочную пару электрон переносится через электролит на платиновый электрод—в итоге по цепи начинает течь электрический ток. [c.130]

Граница электронно-дырочного перехода р—и-переход) создается путем введения в кристалл полупроводника методом термической диффузии донорной или акцепторной примеси. [c.9]

Собственное поглощение. Этот вид поглощения связан с возбуждением собственных атомов кристаллической решетки и образованием неравновесных при данной температуре электронно-дырочных пар. Так как энергия образования одной такой пары равна ширине запрещенной зоны в данном полупроводнике, то можно вычислить минимальную частоту света, начиная с которой происходит собственное поглощение. Действительно, рассматривая свет как поток фотонов, обладающих энергией hv, определяем [c.150]

Электронно-дырочное равновесие в полупроводниках [c.231]

В твердом теле могут возникать разнообразные движения (обобществленных электронов в металлах, магнитных моментов в ферромагнетиках, электронно-дырочных пар в полупроводниках и т. д.), и каждому типу движения в кристаллах будет соответствовать свой тип квазичастиц (электронов проводимости, магнонов, экси-тонов и др.). Квазичастицы являются как бы элементарными носителями движения в системе взаимодействующих между собой атомов в кристалле, квантами возбуждения — наиболее элемен- [c.13]

В/см) электрон (дырка) приобретает энергию, достаточную для ионизации вещества, в результате чего возникают электронно-дырочные пары, которые в свою очередь ускоряются и генерируют дополнительные свободные носители заряда. Этот процесс создания носителей и носит название ударной ионизации. Наблюдать это явление можно лишь в р—и-переходах (см. гл. IX, 3), так как создать поля 10 —10 В/см в однородном полупроводнике чрезвычайно трудно при разумных толщинах последнего. Исключение составляет ударная ионизация примесных уровней, которая требует небольших полей и наблюдается при низких температурах, когда примесные атомы ионизированы. Ударная ионизация примесей элементов третьей и пятой групп в германии происходит при полях приблизительно 5—10 В/см. [c.256]

Выражение (744) справедливо в предположении, что подвижности не зависят от концентрации носителей. Это предположение верно до тех пор, пока Ро мало по сравнению с в случае образца п-типа. Однако, если Ап и Ар велики, может оказаться важным электронно-дырочное рассеяние, и оно приведет к уменьшению подвижностей. Мы ограничимся рассмотрением случая малых изменений концентрации носителей. [c.425]

Если r d < 1 (тонкий образец), интенсивность /о падающего излучения остается постоянной практически во всем образце и энергия, поглощаемая в единице объема за единицу времени, равна ц1 Q. Число электронно-дырочных пар, генерируемых в единице объема за единицу времени, окажется равным [c.426]

В гл. V мы рассматривали поведение электронов (дырок), находящихся внутри проводника. Рассмотрим теперь электронные (дырочные) процессы на границе раздела сред. Если электроны переходят в вакуум, то обычно говорят об эмиссии электронов. При переходе электронов (дырок) из одного тела в другое принято говорить о контактных явлениях. [c.451]

Замена катиона лантаноида на ион с переменной степенью окисления позволяет, в той или иной степени, активизировать полупроводниковую проводимость модифицируемого активного материала. Различные сочетания ионной и электронно-дырочной проводимости по качеству (вид активных ионов, электроны или дырки) и количеству (величина проводимости) позволяют создавать многоканальные сенсоры, которые в сочетании с обучающимися компьютерными программами дают возможность разработать сенсорные системы для анализа сложных примесных систем со стопроцентной селективностью. [c.138]

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]

При температуре абсолютного нуля в отсутствие других внешних воздействий электроны в полупроводниках не обладают энергией, достаточной для преодоления запрещенной зоны. Поэтому полупроводник в этих условиях является диэлектриком. Следовательно, деление веществ на полупроводники и диэлектрики условно. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше должна быть температура, при которой возникает электронно-дырочная проводимость. [c.137]

Еще один важный результат был получен Франкевичем Е. Л. с соавторами. Они открыли влияние внешнего магнитного поля на фотопроводимость молекулярных кристаллов (см. [3]). Суть эффекта состоит в следующем. При поглощении кванта света создается экситон - в данном случае связанное состояние электрона и дырки. В дальнейшем происходит термическая диссоциация экситона, появляются носители тока, электрон и дырка. С этим процессом диссоциации конкурирует процесс рекомбинации электрон-дырочной пары. Пара может рекомбинировать только в [c.5]

В качестве А и В могут выступать любые частицы, вовсе не обязательно им быть радикалами. Например, это могут быть электрон-дырочная пара в полупроводниках, пара радикал + триплетная молекула (скажем, К + О2), это может быть пара диамагнитных частиц. В последнем случае промежуточное короткоживущее состояние (А + В) может стать принципиально важным, например, если есть анизотропия реакционной способности партнеров в реакции А + В — М. [c.28]

Очевидно, что для магнитного полевого эффекта благоприятна спиновая селективность рекомбинации РП отличие вероятности рекомбинации РП в синглетном состоянии и в триплетном состоянии. Обычно это условие выполняется. Но не всегда. Например, рекомбинация электрон-дырочных пар может быть одинаково эффективной в синглетном и триплетном состояниях. В такой ситуации для наблюдения магнитного эффекта надо, чтобы различались продукты рекомбинации в синглетном и триплетном состояниях. Например, рекомбинация пар может дать возбужденную молекулу в синглетном состоянии, что сопровождается флуоресценцией, или возбужденную молекулу в триплетном состоянии, что сопровождается фосфоресценцией. [c.42]

Спиновая динамика в спин-коррелированных радикальных парах трансформирует начальную взаимную упорядоченность спинов и в результате создает такие формы поляризации (упорядоченности) электронных спинов, которые характерным образом проявляются в экспериментах по электронному парамагнитному резонансу. Проявление химической поляризации электронных спинов в спектрах ЭПР радикалов, вышедших из клетки в объем раствора, обсуждалось в предыдущей лекции. В этой лекции рассматривается форма спектра ЭПР спин-коррелированных РП. В настоящее время особенно много работ посвящено исследованию спиновой поляризации в спектрах ЭПР ион-радикальных (электрон-дырочных) пар, которые образуются в процессе разделения зарядов на первичных стадиях фотосинтеза. Поэтому в этой лекции ориентир взят на РП, образующиеся в реакционном центре (РЦ) фотосинтеза. Однако приведенные результаты могут быть применены и для интерпретации спектров ЭПР спин-коррелированных РП вообще. [c.106]

Заканчивая это краткое обсуждение проявлений спиновой поляризации в спектрах ЭПР электрон-дырочных пар в РЦ фотосинтеза, можно отметить предложение изучать спиновую динамику в РЦ фотосинтеза, добавляя в структуру РЦ в заданное положение дополнительную парамагнитную частицу, например, стабильный радикал. Этот дополнительный спин выступает в качестве наблюдателя. Спиновая динамика в системе разделенные заряды плюс парамагнитная добавка создает поляризацию электронного спина наблюдателя. Надеемся, что таким путем можно изучать спиновые взаимодействия на короткоживущих стадиях разделения зарядов в РЦ. В рамках такого подхода пока реализован только один эксперимент. А именно, изучено обменное взаимодействие в первичной паре Р А7 в бактериальном РЦ с предварительно восстановленным хиноном Qд. [c.116]

Полупроводниковые счетчики по сравнению с газонаполненными обладают рядом преимуществ, главными из которых являются гораздо меньшая энергия, необходимая для образования электронно-дырочной пары по сравнению с электронно-ионной, меньшая величина мертвого времени, малая величина рабочего напряжения, широкий интервал температур и т, п. [c.122]

Е(заимодействие без образования новых фаз. Изменение каталитических свойств поверхности катализатора под влиянием среды трудно рассматривать в отрыве от всего механизма гетерогенного катализа. Адсорбция компонентов реакционной среды на поверхности полупроводниковых катализаторов равнозначна внедрению примесей в поверхность катализатора с появлением новых локальных электронных уровней, сдвигом уровня Ферми и общим изменением состояния электронно-дырочного газа. Следовательно, с точки зрения электронной теории катализа данный тип влияния среды на активность катализатора включается в общее рассмотрение механизма гетерогенно-каталитических реакций. [c.49]

Перенос заряда в жидкости в зависимости от природы носителей может осуществляться различными механизмами. В нефтяных системах возможно существование и конкуренция различных типов проводимости (электронная, электронно-дырочная, форетическая), причем с участием как положительно, так и отрицательно заряженных носителей. Нередко нефтяные системы являются коллоидами, так что форетическая электрическая проводимость (движение заряженных дисперсных частиц) становится преобладающей. [c.60]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

Необходимо отметить, что бпльпптство соедппсипн, особенно оксиды, гидриды, карбиды, нитриды, сульфиды, относится к веществам несгехнометрпческого состава. Очень часто небольщое изменение в стехиометрии приводит к значительным изменениям в свойствах веществ, особенно в цвете, в электрической проводимости и ее типе (электронная, дырочная), параметрах криста,яличе-ской решетки, плотности и т. д. Например, незначительные изменения в содержании кислорода и внедрение [c.94]

При помощи этого метода получают электронно-дырочные переходы с высокой воспроизводимостью электрических характеристик, что связано с возможностью точной регулировки глубины диффузионного слоя и распределения концентрации примеси в нем. К недостаткам данного метода относится трудность получения высокой поверхностной концентрации примеси (выше 10 см ). Чтобы избежать поверхностной эрозии, чистые элементы HI и V групп заменяют их окислами, в результате чего диффузия идет из стекловидных слоев, образующихся на поверхности. Особенно хорошие результаты получаются при применении соединений В2О3 и Р2О5. Наличие окисной пленки на поверхности кремния приводит к реакции [c.158]

Можно показать [5, 10], что при Е > кр плотность тока в полупроводниках j = а УЕ, т. е. закон Ома действительно не выполняется. В области еще более сильных электрических полей, когда Уд > Ут и Vg tnvl > /а k T, нарушается тепловое равновесие между электронами и решеткой (происходит разогрев электронно-дырочного газа > Т ), плотность тока сначала [c.253]

Успех в развитии сенсорных технологий обеспечивается прежде всего разработкой многофункциональных и легко модифицируемых активных сенсорных материалов. Для химических сенсоров - это прежде всего материалы чувствительные к химическим стимулам (микро- и макропримесям различных веществ). Отсюда следует, что к таким веществам, прежде всего, должны быть отнесены вещества со специфической ионной и электронно-дырочной проводимостью. Из них предпочтительнее первая, как обладающая наиболее низким уровнем шумов (тепловым, дробовым и фликкер-шумом). При этом, в отличие от других технологий проводимость по указанным носителям должна быть минимальной, а проблема чувствительности сенсора должна решаться с помощью малошумящих усилителей. [c.137]

Следующее важнейшее требование, предъявляемое к химическим сенсорам - селективность к определённому виду примесей. Она обеспечивается возможностью дальнейшей модификации полученных фаз. Здесь требуется введение в одну из подрешёток кристаллической структуры каталитически активных ионов. Для сенсоров озоноразрушающих веществ, содержащих галогены, таким каталитически активным ионом является калий. Методами физико-химического анализа было показано, что этот катион может быть введён в модифицируемую структуру путём частичной замены пары ионов бария на катион калия и катион ланганоида. Электрофизические измерения показали, что в этом случае преимущественная проводимость по ионам кислорода меняе-гся на преимущественную проводимость по катионам калия. Электронно-дырочная проводимость в этом случае остаётся пренебрежимо малой, так как замена идёт на катион с постоянной степенью окисления. Прямая проверка, изготовленного на основе таким образом модифицированного материала сенсора, показала повышение селективнос7и этого сенсора к озоноразрушающим веществам на 1 [c.138]

Таким образом, физический механизм магнитно-спиновых эффектов в химических реакциях состоит в том, что в элементарной стадии химической реакции при движении вдоль координаты реакции система проходит область вырождения диабатических термов и в тех случаях, когда время пребывания в этой области достаточно велико, так что 1, даже очень малые магнитные возмущения могут изменить канал реакции, маршрут движения вдоль координаты реакции. Например, сверхтонкое взаимодействие неспаренных электронов с протонами в органических свободных радикалах порядка 10 -10 рад/с. Это означает, что в области вырождения состояний реагенты должны провести 1-100 наносекунд для того, чтобы сверхтонкое взаимодействие успело эффективно смешать электронные термы, вызвать синглет-триплетные переходы. Именно такие условия реализуются, например, в спин-коррелированных РП, в бирадикалах, электрон-дырочных парах. Об этом будет вторая лекция. [c.12]

Первичное разделение зарядов на стадии Р А.АгА, Р+А7А2А3 рождает пару ион-радикалов (электрон-дырочную пару) Р А7. В фотосинтетичес-ком реакционном центре первичный донор отдает электрон в синглетном возбужденном состоянии. Следовательно, в РЦ фотосинтеза первичная РП Р А7 образуется в синглетном спиновом состоянии. Вторичная пара Р А наследует спиновое состояние первичной пары Р А7 в момент переноса электрона А7А2 А,А2. [c.107]

КАТОДНАЯ ЗАЩИТА, см. Электрохимическая заи/ита. КАТОДОЛЮМИНЕСЦЁНТНЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, не-разрушающий метод локального анализа полупроводников и диэлектриков, основанный на катодолюминесценции-разновидности люминесценции, к-рая возбуждается первичным пучком электронов (микрозондом) и возникает вследствие излучат, рекомбинации элеКтронно-дырочных пар или внутр. переходов в люминофорах. Свечение люминофоров м. б. обусловлено как св-вами основы, так и примесями. Спектры излучения разл. люминофоров могут находиться в интервале от коротковолновой УФ до ближней ИК области. Ширина спектральных полос (АХ) варьирует от сотен до долей нм и для мн. материалов уменьшается при охлаждении. [c.355]

Полупроводниковые кристаллы-активные среды полупроводниковых лазеров. Излучение в них генерируется в результате переходов между энергетич. уровнями зоны проводимости и валентной зоны. Иссюльзуют [юлу-проводники типа А В , А "В , А В . Активные элементы изготовляют из монокристаллов (напр., dS, GaAs, InAs, PbS), содержащих в своем объеме области, для к-рых характерен электронно-дырочный переход (р - и-переход), и из кристаллич. гетероструктур, образованных чередованием кристаллич. слоев, различающихся по хим. составу, но имеющих одинаковый период кристаллич. решетки. Наиб, распространены гетероструктуры, образованные слоями полупроводников типа А "В на основе арсенидов, фосфидов, антимонидов Ga и А1 и их твердых р-ров. Гетероструктуры получают также на основе многокомпонентных (тройных и более) твердых р-ров замещения (напр., Al,Ga, As), в к-рых при изменении состава в широких пределах период решетки не меняется. Полупроводниковые монокристаллы [юлучают из особо чистых исходных в-в кристаллизацией из расплавов (метод Чохральского, горизонтально направленная или зонная кристаллизация в контейнере, бестигельная зонная плавка) и эпитаксиальным выращиванием тонких кристаллич. слоев при кристаллизации из газовой фазы или расплавов твердых р-ров. Необходимые характеристики достигаются введением примесей в расплав или методом ионного внедрения примесных атомов. В качестве легирующих примесей используют, напр., элементы П (Zn, d, Mg акцепторы электронов), IV, VI (Sn, Те, Se, S доноры) групп. Благодаря разнообразию полупроводниковых кристаллов созданы лазеры, излучающие в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм, обладающие малой инерционностью ( 10 с) и высоким кпд (до 50%), работающие как в импульсном, так и в непрерывном режиме (мощности 10 Вт при длительности импульса 3 НС и 10 Вт соответственно). Лучевая прочность полупроводниковых Л. м. ограничивает выходную мощность лазеров. [c.566]

Универсальность растрового электронного микроскопа при исследовании твердых тел в большей мере вытекает из обширного множества взаимодействий, которые претерпевают электроны иучка внутри образца. Взаимодействия можно в основном разделить на два класса 1) упругие процессы, которые воздействуют на траектории электронов пучка внутри образца без существенного изменения их энергии 2) неупругие процессы, при которых происходит передача энергии твердому телу, приводящая к рождению вторичных электронов, оже-электро-нов, характеристического и непрерывного рентгеновского излучений, длинноволнового электромагнитного излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, электронно-дырочных пар, колебаний решетки (фононы) и электронных колебаний (плазмоны). В принципе все эти взаимодействия могут быть использованы для получения информации о природе объекта — формы, состава, кристаллической структуры, электронной структуры, внутренних электрическом или магнитном полях и т. д.. [c.21]