Рекомбинационные волны - волны концентрации
носителей заряда в холодной биполярной плазме полупроводников во внеш. электрич.
поле (см. Плазма твёрдых тел). Возникают спонтанно, когда электрич. поле
превосходит нек-рое пороговое значение. Р. в. проявляются как колебания тока
в образце, к к-рому приложено пост. напряжение. Условием существования Р. в.
в полупроводнике является наличие как электронов, так и дырок, концентрации
к-рых не должны сильно отличаться. Др. условие состоит в том, чтобы времена
жизни т носителей были различными. Оба условия выполняются только при наличии
глубоких примесных центров рекомбинации, уровни энергии к-рых располагают
в ср. части запрещённой зоны полупроводника. Эти условия иллюстрируются диаграммой
(рис.).
Области существования реком-бинационных волн
заштрихованы; p, n - равновесные концентрации дырок и электронов; - их времена
жизни.
Рекомбинационные волны проявляются в потере устойчивости протекания
электрич. тока. Его течение устойчиво лишь в слабых полях. Критич. значение
напряжённости поля определяется условием, чтобы дрейфовая длина неравновесных
носителей заряда превосходила их диффузионную длину. С этим и связан механизм
самовозбуждения Р. в., заключающийся в том, что избыточные неосновные носители,
возникшие благодаря случайной генерации с примесных центров захвата, не рекомбиннруют
там, где они родились, а уносятся полем вместе с частично нейтрализующими их
осн. носителями. Р. в. распространяются в сторону дрейфа более долгоживу-щих
носителей заряда.
Рекомбинационные волны наблюдались в кристаллах Ge n-типа
с примесью Мn и Sb и в кристаллах Si n-типа с примесью Zn и P
при темп-pax Т ~ 300 К в электрич. поле порядка десятков В/см. Период
колебаний тока от долей секунды до неск. мкс. Частота и амплитуда Р. в. чувствительны
к изменению внеш. условий (температуры, магн. поля, освещения, к облучению потоком
частиц). Это обусловливает возможности практич. использования Р. в. Созданы
прецизионные датчики температуры, напряжённости магн. поля, механич. деформаций,
мощности эл--магн. и корпускулярного излучений, а также миниатюрные полупроводниковые
генераторы и преобразователи.
Литература по рекомбинационным волнам
Константинов О. В., Перель В. И., Царенков Г. В., Условия существования медленных и быстрых рекомбинационных волн в полупроводниках, "ФТТ", 1967, т. 9, с. 1761;
Карпова И. В. и др., Рекомбинационные волны в компенсированном германии, в кн.: Труды IX международной конференции по физике полупроводников, Москва, 23-29 июля 1968 г., т. 2, Л., 1969;
Карпова И. В., Перель В. И., Дрейф импульса инжектированных носителей в биполярной плазме полупроводника с ловушками в условиях возбуждения неустойчивости типа рекомбинационных волн, "ФТП", 1976, т. 10, с. 426.
Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
- их времена
жизни.
