Реферат: Температурно-електрична нестійкість (ТЕН) у напівпровідникових монокристалах CdSb

Нелінійність вольт-амперної характеристики (ВАХ) є характерною рисою не тільки багатьох напівпровідникових приладів, у яких є р-п-переходи, а й багатьох напівпровідників [1]. В останньому випадку, якщо виключити особливості, пов’язані з контактними явищами, вона частіше всього обумовлена ефектами сильних полів. Адже в сильних полях спостерігається залежність рухливості від величини поля аж до насичення швидкості, від'ємна диференціальна рухливість (ефект Ганна), ударна йонізація і пробій. Проте і в слабких електричних полях можливі прояви нелінійності ВАХ [2].
Значний інтерес мають дослідження нелінійних ВАХ не тільки в приладах, а й у матеріалах, оскільки вони мають як прикладне значення, так і дають можливість пояснити з фізичної точки зору причини прояву нелінійності. Крім того, на нелінійність ВАХ сильно впливають різноманітні зовнішні дії: магнітне поле, механічна деформація, освітлення, зміна температури та ін.
У матеріалах напівпровідників від’ємна диференціальна провідність обумовлює доменну електричну нестійкість N-типу [3] або ВАХ S-типу. Причиною нелінійності ВАХ можуть бути як польові ефекти [4], так і теплова дія струму [5]. Проте можливим є механізм термопольової йонізації домішкового центра, тобто комбінований тип термічної й польової йонізації [6]. Існують прямий і каскадний механізми термопольової йонізації з основного стану рівня через перший збуджений рівень у зону провідності. Залежність ймовірності йонізації домішкового центра в напівпровідникові від напруженості прикладеного електричного поля змінює його ВАХ так, що стають помітними відхилення від закону Ома.
Цікавим є механізм прояву S-подібності ВАХ у сильнолегованих і одночасно компенсованих напівпровідниках [7]. При низьких температурах і великих ступенях компенсації (вище 75 %) електрони перебувають в ізольованих краплях, і електро-провідність такого матеріалу дуже низька. Електричне поле “гріє” електронну підсистему і різко збільшує заселеність станів з великою рухливістю. Це і призводить до появи від’ємного диференціального опору. Таке явище аналогічне до теплового пробою. Але в цьому випадку нагрівається тільки електронна підсистема, а температура решітки залишається незмінною. Тому досліджуване явище можна назвати тепловим пробоєм електронних крапель. Якщо ж ступінь компенсації матеріалу менша 75 %, ВАХ не матиме S-подібного характеру, оскільки енергія активації виникає тільки при...

Бесплатно скачать реферат "Температурно-електрична нестійкість (ТЕН) у напівпровідникових монокристалах CdSb" в полном объеме