Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

31
протекает ток, причем образец однородный и, следовательно, линии тока
параллельны его граням и концентрация носителей одинакова во всем объе-
ме, если не учитывать влияние поверхностей. Однако на поверхности проис-
ходит рекомбинация электронно-дырочных пар, а, следовательно, вблизи нее
этих пар будет не хватать, т.е. создается градиент концентрации от поверхно-
сти
к центру образца. Если скорости поверхностной рекомбинации на обеих
гранях образца одинаковые, то градиенты концентрации от одной и от дру-
гой грани образца будут одинаково искривлять траектории движения носите-
лей. Если теперь приложить к образцу магнитное поле, то за счет силы Ло-
ренца концентрация носителей у одной из граней увеличивается,
а у другой
уменьшается, за счет чего на первой скорость поверхностной рекомбинации
возрастает, а на второй уменьшается. Однако общее число рекомбинирую-
щих пар не изменится, и проводимость образца может измениться только за
счет искривления траектории движения носителей, что является обычным
магниторезистивным эффектом. Однако, если скорость поверхностной ре-
комбинации на одной грани
образца существенно больше, чем на другой, то
помещение образца в магнитное поле приведет к существенному росту на
этой грани поверхностной рекомбинации, а это значит, что под действием
магнитного поля концентрация носителей в образце будет уменьшаться, что
приведет к уменьшению проводимости. Это явление и носит название галь-
ваномагниторекомбинационного эффекта.
При выполнении
условия S
d
>>S
0
в режиме постоянного тока и в слабых
магнитных полях, исходя из уравнения (28), падение напряжения на гальва-
номагниторекомбинационном элементе (ГMРЭ) можно представить в виде
,
2
0
0
0
lB
ER
J
U
B
B
α
σ
σ
=
Δ
=Δ
(32)
где Е - напряженность электрического поля, B - магнитная индукция,
l -
длина ГМРЭ, α
B
- константа, определяемая физическими параметрами полу-
проводника; J
0
, R
0
– ток через образец и его сопротивление при B=0;
()
()( )
.
1-
1
0
0
0
0
2
0
0
2
L
d
ch
p
b
n
p
n
kTd
L
d
ch
L
p
n
b
q
a
d
D
D
n
m
B
++
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
μ
α
(33)
Величина α
B
при заданных L
D
, μ, b и Т достигает максимума при d
=1.4L
D
и n
0
=p
0
и принимает вид
(
)
.
1
2.0
max
k
T
L
bq
D
n
B
+
=
μ
α
(34)
Следует отметить, что введение понятия скорости поверхностной ре-
комбинации возможно при условии отсутствия слоя объемного заряда у бо-
ковой поверхности полупроводника, т.е. только в том случае, когда основ-
ным препятствием для рекомбинации являются переходы электронов и ды-
рок на рекомбинационные уровни поверхностных состояний. Но при боль-

Страницы