Сенсоры измерительно-информационных систем. Часть 1. Тутов Е.А - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

9
Рис.1. Зонная модель полупроводника n- типа при адсорбции
кислорода и водорода . Электронные реакции при адсорбции кислорода ,
газов восстановителей – (R) и аргона – (Ar) на поверхности
полупроводников.
Дальнейший рост поверхностного потенциала ограничивается пределом
Вейца, который связан с максимально возможным за конечное время
заряжением поверхности . Это означает, что в заряженной форме на
поверхности полупроводника может находиться не более 10
13
см
-2
адсорбированных частиц (∼0.01 монослоя адчастиц). При достижении предела
Вейца, переход электронов на энергетический уровень адсорбированной
частицы прекращается, даже если он находится ниже уровня Ферми .
Происходит т.н. кинетическая остановка заряжения из-за резкого замедления
скорости перехода электронов через энергетический барьер.
Взаимодействие полупроводника с частицами газовой фазы включает в
себя два процесса - адсорбцию и перенос заряда на образующиеся
поверхностные уровни . Кинетика электрофизического отклика
полупроводника определяется лимитирующей стадией процесса, в качестве
E
F
E
C
E
V
qVs
qVs
E
O2
LD’
LD
e + O O
O + R RO + e
R R + e
2
2222
----
-
-
-
+
22
-
-
Ar
O O + e
E
H
+
_
                                              9




                              q Vs qVs
           E H+
                                                            EC
              _
                                                            EF
           EO 2    LD

                        LD’

                                                              EV


                              e - + O2        O2-

                              O 2- + R        RO + e -

                              R          R+ + e -
                                   Ar
                               -                       -
                              O2         O2       +e
        Ри с.1. Зонная моде л ьпол упроводни к а n- ти па при адсорбци и
        к и сл орода и водорода. Э л е к тронны е ре ак ци и п ри адсорбци и к и сл орода,
        газов восстанови те л е й – (R) и аргона – (Ar) на пове рхности
        пол упроводни к ов.

       Д ал ьне йш и й рост пове рхностного поте нци ал а ограни чи вае тся пре де л ом
В е й ца, к оторы й связан с мак си мал ьно возможны м за к оне чное вре мя
заряже ни е м пове рхности . Э то означае т, что в заряже нной ф орме на
пове рхности пол упроводни к а може т находи ться не бол е е 1013                      см -2
адсорби рованны х части ц (∼0.01 моносл оя адчасти ц). П ри дости же ни и пре дел а
В е й ца, пе ре ход эл е к тронов на эне рге ти че ск и й урове нь адсорби рованной
части цы пре к ращ ае тся, даже е сл и он находи тся ни же уровня Ф е рми .
П рои сходи т т.н. к и не ти че ск ая остановк а заряже ни я и з-за ре зк ого заме дл е ни я
ск орости пе ре хода эл е к тронов че ре з эне рге ти че ск и й барье р.
       В заи моде йстви е пол упроводни к а с части цами газовой ф азы вк л ю чае т в
се бя два п роце сса - адсорбци ю и п е ре нос заряда на образую щ и е ся
пове рхностны е         уровни .      К и не ти к а    эл е к троф и зи че ск ого отк л и к а
пол упроводни к а опре дел яе тся л и ми ти рую щ е й стади е й проце сса, в к аче стве

Страницы