Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
Р- РА РЕ РИ РО РТ РУ РЫ

Р-область

 
Верхняя р-область, называемая эмиттером, одновременно является делительной шиной с металлизированными площадками Э1 и Э2 и фоточувствительным слоем.
В р-области объемные заряды отрицательны, а в - области объемные заряды положительны.
В р-области объемные заряды отрицательны, а в п-области - положительны.
Для р-области перешедшие в нее электроны являются неравновесными носителями заряда, поэтому они будут рекомбинировать с дырками валентной зоны. Эти переходы электронов обусловливав ют диффузионную составляющую тока, которая по своей природе является током рекомбинации. На расстоянии диффузионной длины от р-п-перехода происходит рекомбинация электронов и дырок.
В р-области эти электроны являются неосновными носителями и могут рекомбинировать с дырками. Появляющийся за счет диффузии рекомбинационный ток 1пг уравновешивается током генерации Ing, который создается дрейфом электронов из р-области в п-область, возникающих в результате генерации электронно-дырочных пар на р-стороне перехода.
В р-области Йреобладает дырочная проводимость, ее концентрация выражается как NA, т.е. концентрация акцепторной примеси. Электрод, подводимый к р-области, получил название анод. В n - области преобладает электронная проводимость, ее концентрация выражается как, т.е. концентрация донорной примеси. Электрод, подводимый к n - области, получил название катод. В реальном диоде выполняется неравенство NA N, и р - гг-переход получил название несимметричного.
Отдельные п - и р-области ( а, объединенные п - и р-области ( б.| Распределение пространст - - ч. В р-области электроны, перешедшие из л-области, являются неравновесными избыточными неосновными носителями заряда. При постоянном прямом напряжении U концентрация их у границы слоя пространственного заряда поддерживается на постоянном уровне, зависящем от U. Введение избыточных неосновных носителей при прохождении прямого тока через р-п-переход называют инжекцией.
В р-области объемный заряд отрицательный, а в - области - положительный.
В р-области объемные заряды отрицательны, а в n - области объемные заряды положительны.
В р-области признаки СП течения в сплаве ВТ1 - 00 отсутствуют, хотя некоторый рост относительного удлинения имеет место при температуре более 900 С. Причины невысоких значений удлинения сплава в р-области определить сложно, так как при охлаждении в результате фазовых превращений микроструктура существенно изменяется.
В р-области накапливается избыточный положительный заряд, в п-области - избыточный отрицательный заряд. В результате возникает разность потенциалов - фотоэлектродвижущая сила С / ф, которая приложена в прямом направлении.
Если р-область полупроводника более низкоомна, чем га-об-ласть ( несимметричный переход), то поток основных носителей из р-области будет превышать поток основных носителей из re - области. Когда, например, концентрация дырок в р-области в 100 раз больше концентрации электронов в re - области, то дырочный ток в 100 раз больше электронного.
Окрашивание р-области - по-видимому, результат образования окислов при избирательном, окислении. Этот метод травления имеет следующую особенность: для получения четкой линии перехода образец в период травления должен освещаться белым светом. Роль света неясна, но можно считать, что имеет место фотоэффект.

Электроны р-области дрейфуют в / г-область, а дырки остаются в р-области. Аналогичный процесс происходит с носителями заряда в п-области, в результате чего эта область заряжается отрицательно, а р-об-ласть - положительно.
Схематичное изображение внутренних емкостей MOSFET с вертикальной структурой. Подключение р-областей транзистора к металлическому выводу истока, то есть соединение р-подложки с истоком, приводит к появлению внутреннего диода. Вертикальная структура транзистора ( рис. 2.18) объясняет, почему внутренний диод близок к строению р / л-диода. Важное различие между внутренним диодом и мощным / 7ш - диодом заключается в том, что диод транзистора обычно не работает при большой плотности тока. На внутреннем диоде нет большого прямого напряжения вследствие того, что сопротивление растянутой области дрейфа мало благодаря значительной площади. Запирание внутреннего диода происходит медленнее, чем обычного pin - диода.
Подключение р-области транзистора к металлизации л - истока создает внутри структуры еще один дополнительный элемент - обратносмещен-ный р-л - переход, который можно рассматривать как внутренний встречно-параллельный диод между стоком и истоком ( 2.19) Структуру ячейки проектируют таким образом, чтобы данный диод по своим предельным параметрам соответствовал аналогичным показателям МДП-транзис-тора и имел достаточно малое время восстановления запирающих свойств Особенности применения обратного диода будут рассмотрены в разделе книги, посвященном практическому использованию силовых ключей.
Структура СИД из GaP. К р-областям твердых растворов GaAsP и GaAlAs широкое применение получил переход из алюминия, напыляемого слоем 1 - 2 мкм, Однако алюминиевый переход необходимо вжечь при 550 С. С увеличением температуры отжига сопротивление контакта уменьшается и составляет 2 - 10 - 5 и 1 5 - 10 - Ом / см2 при 600 и 500 С в случае GaAlAs и GaAsP соответственно. На GaP алюминий не дает омического перехода.
Аналогично в р-области всегда имеется некоторое число электронов проводимости.
Знаками в р-области условно обозначены носители положительных зарядов, знаками - в п-области - носители отрицательных зарядов. Переходный слой между р - и п-областями ( таких слоев в триоде два) обладает односторонней проводимостью. Ток через этот слой может течь практически только в том случае, если потенциал р-области будет выше потенциала п-области. Триод имеет три вывода.
Знаками в р-области условно обозначают носители положительных зарядов, знаками - в - области - носители отрицательных зарядов. Переходный слой между р - и - областями ( таких слоев в триоде два) обладает односторонней проводимостью. Ток через этот слой может течь практически только в том случае, если потенциал р-области выше потенциала / г-области.
Если к р-области приложить отрицательный, а к - области - положительный потенциал, то барьер увеличится. Это называют включением p - n - перехода в обратном, или запорном, направлении. Такое наложение электрического поля может привести к уже описанному эффекту туннельного проникновения электронов через барьер из р-области в n - область и к возникновению ударной ( пред-пробойной) электролюминесценции.
Дырки в р-области движутся к р - л-переходу и, проходя через него, вступают в / г-область в качестве неосновных носителей заряда, где и реком-бинируют с электронами. То же относится и к электронам в га-области, которые, переходя границу раздела, попадают в / - область и рекомбинируют с дырками. Однако эта рекомбинация происходит не мгновенно, и поэтому в л-области окажется избыточная концентрация дырок лд, а в / - области - избыточная концентрация электронов пэ. При этом избыточные дырки в л-области будут притягивать к себе электроны, так что увеличится и концентрация электронов; объемный заряд, как и в отсутствии тока, не образуется.
Маскирование локальных участков пластины лаком, ХСЛ при изготовлении меза-стру-ктур.| Меза-струк-тура в разрезе. При этом р-область селективно окрашивается вследствие более интенсивного оксидирования. Экспериментально определенную глубину диффузионного слоя сравнивают с теоретически рассчитанной.
Ионное введение примесей. После травления р-область имеет более темную окраску, чем / - область. Глубину переходов измеряют под микроскопом.

Аналогично в р-области протекают процессы рекомбинации дырок с перешедшими туда электронами. В приграничных слоях протяженностью / нарушается условие электрической нейтральности.
Аналогично в р-области всегда имеется некоторое число электронов.
Внедрившиеся в р-область электроны диффундируют в сторону коллекторного р - я-перехода.
Пример включения транзистора в схему с общей базой. Внедрившиеся Б р-область электроны диффундируют в сторону коллекторного р - re - перехода. Так как толщина базы очень мала ( 4 - 5 мк), большинство электронов не успевает рекомбинировать с дырками и проходит к коллекторному р-гс-переходу.
Если к р-области подключен положительный полюс источника внешнего напряжения, то высота потенциального барьера уменьшается, а диффузионный ток основных носителей зарядов резко возрастает.
Дырки заряжают р-область положительно относительно - области, а электроны - - область отрицательно по отношению к р-области.
Симметричный р-п переход. Аналогично в р-области протекают процессы рекомбинации дырок с перешедшими туда электронами. В приграничных слоях протяженностью / нарушается условие электрической нейтральности.
Если на р-область подается напряжение U, отрицательное по отношению к л-области, потенциальный барьер к возрастает на U, а толщина слоя пространственного заряда увеличивается. Проводимость слоя пространственного заряда из-за почти полного отсутствия свободных носителей в нем остается низкой и через р-л-переход проходит незначительный ток. Такие напряжение и ток называют обратными.
O. Зошиле энергетические диаграммы р - n - перехода при освещении в режиме короткого замыкания ( а, холостого хода ( б и включения на сопротивление. Остающиеся в р-области избыточные дырки заряжают р-область положительно. Полярность Uк соответствует прямому смещению р-и-перехода.
Инжектированные в р-область электроны и в п-об-ласть дырки будут диффундировать в глубь этих областей. Поскольку инжектированные носители неравновесные, то их плотность уменьшается при диффузии от р-п-перехода за счет рекомбинации с основными носителями данной области.
Если к р-области присоединен минус, а к я-области - плюс внешнего источника напряжения ( рис. 199, в), то поле, создаваемое внешним напряжением, будет того же направления, что и внутреннее электрическое поле.

Ток из р-области при приложении внешнего напряжения А1 / растет по экспоненте. А ток положительных носителей из п-об-ласти остается постоянным, пока А У не слишком велико.
Наличие в р-области системы Аи - Cd других мартенситных фаз, кроме установленных ранее Р - и р - фаз, было обнаружено при исследовании методом электронной микроскопии [38] сплавов, содержащих 45 - 51 ат. Cd и закаленных от 450 - 550 или медленно охлажденных со скоростью - 50 град / час, По данным [38] в этой области составов возможно присутствие пяти различных мартенситных фаз в зависимости от содержания кадмия: а, 2, 2 2 и 2 - Обозначения фаз даны в порядке возрастания содержания кадмия.
Схема опыта по обнаружению области с дырочной проводимостью вблизи острия на л-гер-мании. При наличии р-области вблизи острия выпрямление происходит на р-п-переходе ниже поверхности кристалла и не зависит от работы выхода металла. Как показывает теория р - я-перехода, в этом случае ток через переход имеет как электронную, так и дырочную составляющие, что и наблюдается в действительности.
Удельная проводимость р-области полупроводникового диода ар100 См / см, удельная проводимость / г-обла-сти ап1 См / см, площадь поперечного сечения Я0 5Х X 1 мм2 - длина диода 2 мм, переход находится посередине.
Пленарный тиристор с продольно. структурой ( размеры указаны в мкм.| Конструкция тиристора типа КУ201.| Зависимость среднего значения прямого тока от температуры корпуса при разных углах горения. Кристалл припаивается анодной р-областью к медному фланцу корпуса с помощью промежуточной разгрузочной шайбы из молибдена для снижения механических напряжений, возникающих при нагреве или охлаждении вследствие различных значений коэффициентов теплового расширения кремния и меди. В мощных тиристорах такие же разгрузочные шайбы припаяны поверх кристалла к катодной п-об-ласти. Для защиты от внешних воздействий кристалл обычно окрашивается кремний-органической эмалью. Выводы от катода и управляющего электрода пропускаются через стеклянный изолятор в крышке, которая методом холодной сварки соединяется с фланцем корпуса.
Электроны проводимости в р-области, совершая тепловое хаотическое движение, приближаются к границе двух сред, где их захватывает электрическое поле, созданное контактной разностью потенциалов, и они переходят в - область.
В направлении от р-области к п-области ток проходит нормально.
Изотермическое сечение циркониевого угла системы цирконий - алюминий - олово. В тройной системе р-область сохраняется только в углу вблизи циркония ( от 1 % у стороны цирконий - алюминий до 2 % у стороны цирконий - олово), с ней граничит область а р, с другой стороны к а р примыкает область однофазного а-твердого раствора, проходящая узкой полосой из одной двойной системы в другую.
При понижении температуры р-область уменьшается.
Понижение температуры начала мартенситного превращения легирующими элементами в двойных сплавах титана ( по данным Дьюза.| Метастабильная диаграмма фазового состава сплавов магниетермического ( а и иодидного ( б титана с железом ( по Н. В. Агееву и Л. А. Петровой [ И ]. При закалке из р-области с низких температур в структуре сплавов с этими элементами может появляться также и небольшое количество равновесной а-фазы, образующейся по нормальной кинетике в процессе охлаждения в ( а Р) - области.
Ферми Efp для р-области попадают в валентную зону, а уровни Ферми Efn для - области - в зону проводимости.

В этом смысле р-область, легированная алюминием, более радиационно стойка, чем р-область, легированная бором.
Концентрация дырок в р-области ( основных носителей) намного выше, чем в га-области, поэтому дырки вследствие диффузии переходят в га-область, стремясь выровнять концентрацию во всем объеме полупроводника.
Аналогично дырки из р-области непрерывно переходят в n - область. Этот процесс введения неосновных носителей в ту или иную область полупроводника называется инжекцией, а введенные неосновные носители - инжектированными. Инжектированные неосновные носители диффундируют в глубь р - и - областей полупроводника, где они рекомбинируют с основными носителями.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11