Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Табл. 2. — Много переходные полупроводниковые приборы
Внешнее воздействие Название Основные особенности Число элект- родов
E1 или Bi В < « « « Биполярный транзистор Диодный тиристор Триодный тиристор Полевой транзистор С P—п-переходом МДл-диод МДП-транз истор (МДП-триод) Взаимосвязанные р-и п-переходы Четы рёхслойная структура р—п— —р—Ti P—п—р—71-структура с 1 управляющим электродом Униполярный транзистор с затвором в виде р—п-пере-х ода Диоды с MДП-структурой (переменная ёмкость, с вето-ив лу чающие дноды, приемники света) МДП-структура 3 2 3 « 2 3
Наряду с П. п., классификация к-рых приведена в табл. 1, 2, 3, к П. п. относят также полупроводниковые интегральные схемы — монолитные функциональные узлы, все элементы к-рых изготовляются в едином
технол. процессе.
Jlum.: Пасынков В. В., Ч и р к и и Л. К, Шинков А. Д., Полупроводниковые приборы, 4 изд., М., ІВ87; Федотов Я. А., Основы физики полупроводниковых приборов, 2 изд., М., 1970; 3 и С. М., Физика полупроводниковых приборов, пер, с англ., кн. 1—2, М., 1964.
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ
Табл. 3. — Полупроводниковые приборы с одним р—«-переходим, гетеропереходом илн переходом металл—диэлектрик
Внешнее
воздейст-
вие
Используемое явление
Название
прибора
Число
электро-
дов
Свет
W
Е, T Свет, E
Вентильная фотоадс
Вольт-амперная характеристика р—п-пере-хода
Зависимость сопротивления р—71-перехода от приложенного напряжения Зависимость ёмкости р—n-перехода от приложенного напряжения
Излучат, рекомбинация электронов и дырок области гомо- или гетеро- р—п-пе рехода (спонтанная)
N-обравная вольт-амперная характеристика сильнолегированного (с двух огород) р—71-перехода (вырождение)
Излучат, рекомбинация (вынужденная) в области гомо- или (чаще) гетеро- р—п-переходов Резкое возрастание тока черев р—п-переход из-за лавинного пробой и туннелирования Генерация колебаний СВЧ, связанная с лавинным умножением и задержной на время пролёта Вольт-амперная характеристика контакта металл—полупроводник Генерация электроннодырочных пар части цей, влетающей в обеднённый носителями слой вблизи контакта полупроводник—металл или вблиэи р—71-перехода Зеебека эрфект
Пельтье эффект
Генерация электронов и дырок в области р—п-перехода под дейстием света
Полупроводнике -вый фотоэлемент, солнечная батарея Полупроводниковый диод-выпрямитель Варистор (переменное сопротивление)
Варактор (переменная ёмкость)
Светоизлучающий диод (электро-люминесцент-ный диод)
Туннельный диод (усиление и генерирование электрич. колебаний с частотами 10 ТГц) Инжекционный лазер
Стабилизатор напряжения
Jl авинно-про летный диод (генератор)
Диод Шоттки, диод Мотта, точечный диод Полу п р о во дни новый детектор частиц
Термопара, термогенератор Холодильник Пельтье Фотодиод (детектор света и др.)
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР — детектор частиц, осн. элементом к-рого является р—«-переход. П. д. состоит из слоя полупроводника с нанесёнными на него с обеих сторон металлич. электродами, иа к-рые подаётся напряжение. При попадании частицы или 7-кванта в полупроводник в нём в результате ионизации образуются неравновесные носители заряда — электроны и дыркн, к-рые под воздействием электрич. поля перемещаются к электродам. В результате в электрич. цепи, соединённой с П. д., возникает импульс тока
где AQ (t) = AQa(t) + Д<?д(0 — заряд, наводимый на электродах. Импульс тока преобразуется в импульс напряжения, амплитуда к-рого пропорциональна энер-говыделению AS частнцы в полупроводнике.
Необходимым условием, обеспечивающим возможность измерения заряда AQ, возникающего в П. д. под действием ионизующей частицы, является малая величина темнового тока /0, протекающего через П. д. в отсутствие ионизации. Это означает, что пол у проводник должен обладать высоким уд. сопротивлением р.
Если флуктуации темнового тока ^ I0Atje за время собирания носителей At(I0Atfe) сравнимы с числом носителей N0, созданных в объёме П. д. частицей, то выделение полезного сигнала оказывается невозможным. х1ем меньше TV0 и чем с большей точностью необходимо измерить AQ, тем большим сопротивлением P должен обладать полупроводник. Для измерения эиер-говыделения AS = 1 МэВ с точностью 1% необходимо р > IO8 Ом-см.
Число носителей заряда N0, возникающих в П. д. при энерговыделении AS, равно AJifn, где Sa — энергия, необходимая для образования пары электрон — дырка. Т. к. в полупроводниках S0 ~ 3 эВ, а в газах S0 ~ 30 эВ, то в П. д. при том же AS создаётся в 10 раз больше носителей заряда, чем в газовой иоиизац. камере. В этом заключается одно из важных преимуществ П. д. перед газовыми детекторами.
Время жизни носителей заряда т должно превышать время сбора At заряда на электроды (иначе сбор будет не полным). В полупроводниках, используемых для П. д., времена жизни Свободных электронов и дырок т составляют неск. мс, что достаточно для полного сбора носителей. Скорость v сбора носителей или время их сбора At определяются подвижностью носителей заряда f* и напряжённостью электрич. поля Е: о =
