к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Генерация носителей заряда в полупроводниках

Генерация носителей заряда в полупроводниках - появление электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Генерация носителей заряда в полупроводниках происходит под действием теплового движения атомов кристаллич. решётки (тепловая генерация), а также внеш. факторов - освещения (оптич. генерация), облучения потоками частиц, сильных электрич. полей и др. Мерой генерации носителей заряда в полупроводниках является скорость генерации - число носителей, возникающих в единице объёма за единицу времени. Тепловая генерация носителей заряда в полупроводниках в равновесном полупроводнике уравновешивается их рекомбинацией (см. Рекомбинация носителей заряда), поэтому скорость тепловой генерации G равна скорости рекомбинации, т. е. , где п₀ - равновесная концентрация носителей, t- время жизни неравновесных носителей.

В случае оптической генерации носителей заряда концентрация неравновесных носителей может превосходить равновесное значение на много порядков. Межзонное поглощение света, происходящее, когда энергия кванта превосходит ширину запрещённой зоны , приводит к генерации электронно-дырочных пар , примесное поглощение - к генерации электронов или Дырок . Скорость оптической генерации носителей заряда при зависит от интенсивности света. При малых интенсивностях эта зависимость обычно линейна и описывается ф-лой

где I₀ - плотность потока световых квантов (число квантов, падающих на единицу площади за единицу времени), - коэф. поглощения света, х - глубина проникновения, - квантовый выход (коэф., определяющий, какая доля поглощённых квантов приводит к появлению носителей заряда). При , т. к. внутризонное поглощение света не приводит к появлению новых носителей. При возможно , т. к. из-за взаимодействия между электронами один фотон может возбудить более одного электрона.

При (рентг. или-излучение) генерация носителей заряда состоит из первичного акта ионизации , при к-ром возникают носители большой энергии , и множественных процессов ударной ионизации, в к-рых образуются новые электронно-дырочные пары. При этом , однако . Последнее связано с необходимостью сохранения импульса в элементарных актах рождения электронно-дырочных пар с возбуждением колебаний решётки. При. часто пользуются приближённой ф-лой . Аналогичным образом протекает генерация носителей заряда, если вместо фотонов использовать заряж. частицы большой энергии (электроны, протоны, a-частицы и т. п.; см. Полупроводниковый детектор частиц).

При высоких интенсивностях света (лазерное излучение), когда существенны ''процессы многоквантового поглощения света, зависимость скорости генерации носителей заряда от интенсивности становится нелинейной (см. Многофотонные процессы, Полупроводниковый лазер).

Генерация носителей заряда происходит также в присутствии сильного электрич. поля вследствие ударной ионизации и туннельных переходов электронов в зону проводимости из валентной зоны (т. н. пробой Зенера) и с примесных уровней.

Литература по генерации носителей заряда

Рывкин С. M., Фотоэлектрические явления в полупроводниках, M., 1963;
Вавилов В. С., Действие излучений на полупроводники, M., 1963;
Аут И., Генцов Д., Герман К., Фотоэлектрические явления, пер. с нем., M., 1980.

Э. M. Эпштейн

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира