Применение гальваномагнитных явлений в полупроводниках для создания приборов и устройств СВЧ диапазона. Антропов В.А - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

21
эффективной массы носителей заряда, а также наличием примесей и других
дефектов решётки, и может изменяться в широких пределах.
В таблице 2.1 приведены минимальные значения концентрации но-
сителей заряда и максимальное значение подвижности при 20
◦
С, достигну-
тые для материалов, которые обычно применяются для изготовления датчи-
ков Холла, а также значения удельного сопротивления и вольтовая чувстви-
тельность датчиков из этих материалов.
Вольтовая чувствительность вычислялась по формуле (2.2), при этом
⋅==⋅===
−
мd
градм
Вт
Q
м
Вт
PмbA
m
4
23
7
102;200105,005.0,1
. У плёночных датчи-
ков из
HgSe
толщина значительно меньше,
мd
5
10
−
=
. Из таблицы видно, что
наибольшей вольтовой чувствительностью обладают датчики из кремния.
Отсюда следует, что предельно возможная вольтовая чувствительность дат-
чика Холла тем больше, чем больше ширина запрещённой зоны полупро-
водника и чем больше подвижность электронов (предполагается, что каж-
дый материал очищен до значения концентрации примесей близкой к соб-
ственной концентрации носителей заряда). Однако, как будет показано ни-
же, материалы с очень большой шириной запрещённой зоной (1,5
эВ
) и с
малой подвижностью электронов нецелесообразно применять для датчиков
Холла, поскольку при этом сильно возрастает внутреннее сопротивление
датчика.
2.Уровень шума и пороговая чувствительность датчика.
Исследования, проведённые на датчиках Холла из
JnAs
и
JnSb
, пока-
зали, что шум в этих датчиках является тепловым, т.е. имеет такую же при-
роду, что и в обычных проволочных сопротивлениях.
При этом [6] величина напряжения шума равна по формуле Найкви-
ста 
эффективной массы носителей заряда, а также наличием примесей и других
дефектов решётки, и может изменяться в широких пределах.

          В таблице 2.1 приведены минимальные значения концентрации но-
сителей заряда и максимальное значение подвижности при 20◦С, достигну-
тые для материалов, которые обычно применяются для изготовления датчи-
ков Холла, а также значения удельного сопротивления и вольтовая чувстви-
тельность датчиков из этих материалов.

          Вольтовая чувствительность вычислялась по формуле (2.2), при этом
                                    Вт              Вт                       
A = 1, b = 0.005 м, Pm = 5 ⋅ 10 7         Q = 200          ; d = 2 ⋅ 10 −4
                                                                            м  . У плёночных датчи-
                                    м 3          м 2 град                    

ков из HgSe толщина значительно меньше, d = 10 −5 м . Из таблицы видно, что
наибольшей вольтовой чувствительностью обладают датчики из кремния.
Отсюда следует, что предельно возможная вольтовая чувствительность дат-
чика Холла тем больше, чем больше ширина запрещённой зоны полупро-
водника и чем больше подвижность электронов (предполагается, что каж-
дый материал очищен до значения концентрации примесей близкой к соб-
ственной концентрации носителей заряда). Однако, как будет показано ни-
же, материалы с очень большой шириной запрещённой зоной (1,5 эВ ) и с
малой подвижностью электронов нецелесообразно применять для датчиков
Холла, поскольку при этом сильно возрастает внутреннее сопротивление
датчика.

         2.Уровень шума и пороговая чувствительность датчика.

         Исследования, проведённые на датчиках Холла из JnAs и JnSb , пока-
зали, что шум в этих датчиках является тепловым, т.е. имеет такую же при-
роду, что и в обычных проволочных сопротивлениях.

          При этом [6] величина напряжения шума равна по формуле Найкви-
ста




                                                                                                  21

Страницы