Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 75 стр.

UptoLike

77
(прочная и слабая связь). Очевидно, природа и концентрация адсорбционных
центров на поверхности зависит от «биографии» поверхности, т, е. от той
обработки, которой она подвергалась [1].
Таким образом, дефекты поверхности, в частности поверхностные при-
меси, играют при адсорбции двоякую роль. С одной стороны, ими регулиру-
ется концентрация свободных электронов и дырок, которой,
в свою очередь,
регулируются адсорбционные свойства поверхности. С другой стороны, по-
верхностные дефекты сами по себе могут выступать в роли центров адсорб-
ции.
4.1.2. Взаимодействие поверхности с объемом
Как известно, на выведение электрона
из полупроводника надо затра-
тить некоторую энергию, называемую работой выхода электрона. Полупро-
водник могут покинуть только те электроны, которые обладают достаточным
для этого запасом энергии. Испускание электронов полупроводником назы-
вается эмиссией.
Такая эмиссия может быть вызвана, прежде всего, нагреванием полу-
проводника до достаточно высокой температуры. Этотермоэлектронная
эмиссия, или так называемый
эффект Ричардсона.
Эмиссия электронов может быть вызвана также освещением полупро-
водника (фотоэлектронная эмиссия, или внешний фотоэлектрический эф-
фект). В этом случае энергия электронов увеличивается за счет энергии по-
глощенного света.
Бомбардируя полупроводник быстрыми частицами (ионами или элек-
тронами), можно также вызвать эмиссию электронов (вторичная электрон-
ная эмиссия), при этом бомбардирующие
частицы передают свою энергию
электронам полупроводника.
Наконец, эмиссия электронов может быть вызвана достаточно сильным
внешним электрическим полем, способным извлечь электрон из полупровод-
ника. В этом случае говорят о холодной эмиссии.
Работа выхода электрона в полупроводнике может измениться под
влиянием адсорбции. Заряд поверхности, возникающий при адсорбции в за-
висимости от знака
(т. е. от природы адсорбирующегося газа), может облег-
чить или затруднить выход электрона из полупроводника. Если поверхность
заряжена отрицательно, то работа выхода возрастает, если положительно
снижается [1].
Так, например, адсорбция кислорода (акцептор, отрицательное заряже-
ние поверхности) всегда вызывает возрастание работы выхода. Адсорбция
водорода (донор, положительное заряжение поверхности) приводит, наобо-
рот, к
снижению работы выхода.
По тому, как изменяется работа выхода под влиянием адсорбции можно
судить о составе газовой фазы. Чем больше давление газа, тем больше адсор-
бируется молекул на поверхности полупроводника и тем сильнее влияние
газовой среды на работу выхода.