Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Тригг Дж. -> "Физика 20 века: ключевые эксперименты" -> 64

Физика 20 века: ключевые эксперименты - Тригг Дж.

Тригг Дж. Физика 20 века: ключевые эксперименты — М.: Мир, 1978. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): fizika20vekakluchevieeksperimenti1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 129 >> Следующая

выходного напряжения к входному - того же порядка, что и отношение
импедансов выпрямляющего точечного контакта в обратном и прямом
направлениях. Таким образом, возникает соответствующее усиление мощности
входного сигнала...
Используя цепь, изображенную на рис. [9.6], удалось получить выигрыш в
мощности более 20 дБ (т. е. более
190
чем в 100 раз); подобные устройства работали как усилители при частотах
вплоть до 10 МГц".
То обстоятельство, что изменение тока коллектора превосходит изменение
тока эмиттера, означает, чго дело здесь не только в дырках,
инжектированных эмиттером и захваченных коллектором. В подробной статье
авторы объясняют это следующим образом: "Тот факт, что ток коллектора
может в действительности изменяться более значительно, чем ток эмиттера,
связан, как мы считаем, с изменением пространственного заряда в барьерном
слое вблизи коллектора за счет дырочного тока, протекающего через
переход. Увеличение плотности объемного заряда и напряженности поля
облегчает электронам выход из коллектора, что и приводит к возрастанию
тока электронов".
В этом объяснении отмечены два обстоятельства, которые постепенно начали
выявляться в ходе экспериментов. Первое состоит в том, что изменение
плотности неосновных носителей, хотя и малое по абсолютной величине,
может оказывать сильнейшее влияние на свойства всего материала в целом.
Второе сводится к тому, что существенной частью активного элемента цепи -
усилителя должно быть наличие двух границ раздела фаз: между металлом и
полупроводником и между двумя типами полупроводников, даже между металлом
и вакуумом. Эти границы должны быть достаточно близки друг к другу, чтобы
неравновесные процессы, вызванные током через одну из них, могли
непосредственно воздействовать на движение тока через другую; все три
фазы, разделенные границами, должны иметь электроподводы. Для того чтобы
полностью выяснить второе обстоятельство, потребовалось немало времени.
Однако именно это выяснение и обеспечило дальнейший прогресс.
Вспомним, что Бардин приписывал успех работы с электролитом наличию на
поверхности полупроводника модифицированного слоя, который ограничивает
ток электронов. Однако такая интерпретация почти сразу была поставлена
под сомнение, особенно после того, как, согласно подробной статье,
обнаружилось, что "можно получать хорошие транзисторы, у которых
поверхности подготовлены обычным образом, как для выпрямителей с высоким
обратным напряжением, при условии что
191
коллекторный контакт формируется электрически1. Такие поверхности не
обнаруживают поверхностной проводимости". Гипотеза о том, что
модифицированный поверхностный слой не играет важной роли, проверялась
несколькими способами, наиболее четкий из них был предложен Шокли и
независимо осуществлен Джоном
Н. Шивом: точки эмиттера и коллектора приводились в контакт с
противоположными сторонами тонкой полоски германия, и такое устройство
давало транзисторный эффект, сравнимый с действием оригинального
устройства.
Стремясь разработать эксперименты, объясняющие это обстоятельство, Шокли
пришел к рассмотрению структур, содержащих три слоя: например, материал
n-типа между двумя слоями p-типа. Он думал о таких структурах и раньше -
правда, не в связи с усилителями,-но теперь его идеи оказались как нельзя
кстати. Диффузия неосновных носителей в центральную часть могла
регулироваться приложенным к этой части потенциалом, однако, попав в
центральную часть, эти носители почти неизбежно должны были
продиффундиро-вать далее сквозь нее. В этом состоит существо принципа
работы р-п-р- и п-р-n-транзисторов. Подробная теория была опубликована в
1949 г., а первые успешно работающие устройства появились в апреле 1950
г.2 С тех пор транзисторы с п - р - п- и р - п - р-переходами в
значительной степени вытеснили транзисторы с точечным контактом.
1 Процесс электрического формирования контакта состоит в пропускании
через точку импульсов сильного тока. Однако истинная природа
происходящего процесса еще не выяснена.
2 Транзисторы типа п - р - п и р - п - р фактически не могли быть созданы
до тех пор, пока Г. К. Тиль и Дж. Б. Литтл ие разработали технологию
выращивания крупных монокристаллов германия.
Глава 10
ОПРОВЕРЖЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ
Следует отметить, что основные усилия физиков всегда направлены на то,
чтобы понять, как меняется материальная система с течением времени,
происходит ли это под влиянием каких-либо внешних факторов или вследствие
внутренних взаимодействий между частями системы. Поэтому на первый взгляд
может показаться несколько странным, что к наиболее важным законам физики
относятся законы сохранения, утверждающие, что при изменении условий в
очень широких пределах некоторые величины вообще не изменяются.
Важность законов сохранения состоит прежде всего в том, что они
совершенно "нечувствительны" к деталям рассматриваемых процессов. По
словам одного автора, "именно в самой незавершенности и заключается
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed