Основные и неосновные носители заряда в полупроводниках.
В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника.
Если значительно преобладают электроны, то такой полупроводник называется полупроводником n-типа. Электроны, в этом случае, называются основными носителями заряда, а дырки — неосновными.
Соответственно, если преобладают дырки, то полупроводник является полупроводником p-типа, дырки — основными носителями, а электроны неосновными.
Если положительный потенциал приложен к p-области, то потенциальный барьер понижается (прямое смещение). В этом случае с ростом приложенного напряжения экспоненциально возрастает число основных носителей, способных преодолеть барьер. Как только эти носители миновали p — n-переход, они становятся неосновными. Поэтому концентрация неосновных носителей по обе стороны перехода увеличивается (инжекция неосновных носителей). Одновременно в p- и n-областях через контакты входят равные количества основных носителей, вызывающих компенсацию зарядов инжектированных носителей. В результате возрастает скорость рекомбинации и появляется отличный от нуля ток через переход, который с ростом напряжения экспоненциально возрастает.
Приложение отрицательного потенциала к p-области (обратное смещение) приводит к повышению потенциального барьера. Диффузия основных носителей через переход становится пренебрежимо малой. В то же время потоки неосновных носителей не изменяются (для них барьера не существует). Неосновные носители заряда втягиваются электрическим полем в p—n-переход и проходят через него в соседнюю область (экстракция неосновных носителей).
|
|
|
Сколько атомов содержится в гранецентрированной кубической элементарной ячейке?
В этой ячейке имеются узлы двух типов: А (находящиеся в вершинах куба) и В (находящиеся на гранях куба в точке пересечения диагоналей).
Узел А принадлежит одновременно восьми элементарным ячейкам. Следовательно, в данную ячейку узел А входит с долей 1/8. Узел В входит одновременно только в две ячейки и, следовательно, в данную ячейку узел В входит с долей 1/2. Если учесть, что число узлов типа А в ячейке равно восьми, а число узлов типа В равно шести, т. е. числу граней, то общее число узлов, приходящихся на одну элементарную ячейку в гранецентрированной решетке,
n = (1/8)*8 + (1/2)*6 = 1 + 3 = 4 узла.
Так как число узлов равно числу атомов, то в соответствующей структуре на элементарную ячейку приходится четыре атома.
Билет 19
Электропроводность и закон Ома.
Cила тока, текущего по однородному участку цепи, пропорциональна падению напряжения на этом участке: I ~ U или 
, где 
проводимость проводника.
|
|
|
Величина, обратная проводимости – сопротивление проводника R:
(20)
Сопротивление зависит от формы, размеров и свойств материала, из которого он изготовлен.
(21)
Где 
удельное сопротивление; l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения.
Удельная электрическая проводимость(электропроводность)проводника - величина обратная его удельному сопротивлению:
(22)
Зависимость удельного сопротивления проводника от термодинамической температуры носит линейный характер. При низких температурах наблюдается отступление от линейной зависимости. Рис а) иллюстрирует эту зависимость для идеально чистых металлов, а рис б) – для реальных металлов. У реальных металлов при температуре Т=0о наблюдается остаточное сопротивление, зависящее от чистоты материала и наличия механических напряжений в образце.
Сверхпроводимость – явление, заключающееся в том, что вблизи температуры абсолютного нуля сопротивление проводника при некоторой характерной для данного вещества температуре скачкообразно уменьшается до нуля рис . При Т = Тк , 
и = ∞ .
Например, при температуре Т=1,14 К алюминий переходит в сверхпроводящее состояние, для урана Т= 1,3 К, а для ртути - Т = 4,12 К. Явление сверхпроводимости используется для получения сильного магнитного поля в приборостроении, ЭВМ и т.д.
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 1143; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!