Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

30
,
0
0
S
D
L
s
=
;
)(
,
00
00
q
kT
pn
p
n
D
S
D
L
pn
pn
d
sd
⋅
+
+
==
μμ
μ
μ
(30)
,
4
1
2
3
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
π
r
a
m
(31)
где r - зависит от механизма рассеяния, например, при рассеянии на ионизи-
рованных примесях r=3/2; S
0
и S
d
- скорость поверхностной рекомбинации
на противоположных гранях образца.
Как видно из формул (28, 29), относительное изменение проводимости
образца под действием магнитного поля обращается в нуль при равенстве
скоростей поверхностной рекомбинации на обеих гранях и достигает
максимума при S
d
/S
0
→ ∞. Чтобы объяснить полученный результат,
необходимо вспомнить о самом понятии скорости поверхностной
рекомбинации.
Энергетическая структура поверхности любого полупроводника всегда
отличается от объемной, что обусловлено наличием в запрещенной зоне
определенных разрешенных уровней энергии, связанных с обрывом
кристаллических связей на поверхности (уровни Тамма), наличием на ней
дефектов и дислокаций, адсорбированных атомов и
молекул. Вся
совокупность этих энергетических уровней называется поверхностными
состояниями. Концентрация поверхностных состояний, связанная с уровнями
Тамма, обусловлена кристаллической структурой полупроводника и для
данного материала является постоянной. Концентрация же остальных
поверхностных состояний определяется качеством обработки поверхности,
ее защитой и составом окружающей среды (величина переменная). В
зависимости от своего расположения в запрещенной
зоне полупроводника
относительно уровня Ферми энергетические уровни поверхностных
состояний могут служить ловушками захвата или центрами рекомбинации.
Центрами рекомбинации служат поверхностные состояния,
энергетические уровни которых расположены вблизи середины запрещенной
зоны под уровнем Ферми, а следовательно, заполнены электронами. Тогда
при захвате на них дырки из валентной зоны происходит акт
рекомбинации.Скорость поверхностной рекомбинации
определяется как
,
S
S
n
c
S
Δ
=
где с
S
– число электронно-дырочных пар, исчезающих каждую секунду на
единице площади поверхности [см
-2
· с
-1
], или величина, характеризующая
поверхность (число поверхностных состояний); Δn
S
– концентрация избы-
точных носителей вблизи поверхности [см
-3
]. Таким образом, скорость по-
верхностной рекомбинации имеет размерность скорости [см/с] и определяет-
ся концентрациями центров рекомбинации на поверхности и носителей заря-
да, подходящих к ней.
Рассмотрим теперь плоский образец полупроводника, вдоль которого

Страницы