Электронов соответственно

При прямом смещении эмиттерного перехода снижается его потенциальный барьер и происходит инжекция электронов из эмиттера в базу. За счет инжекции электронов в базу, а также инжекции дырок из базы в эмиттер формируется ток эмиттера /э. Инжектированные электроны проходят базу и, дойдя до коллекторного перехода, экстрагируются (втягиваются электрическим полем) в коллектор. Значит, в выходной (коллекторной) цепи будет протекать ток коллектора /к. За время прохождения базы часть электронов рекомбинирует, в результате чего образуется ток базы /б. В соответствии с первым законом Кирхгофа можно записать:

При диффузионном перемещении в базе часть электронов рекомбинирует с дырками в ее объеме и на поверхности перехода, а также рассеивается на не-однородностях кристаллической решетки; оставшиеся электроны подхватываются полем коллекторного перехода и выносятся в коллектор. При этом результирующий ток коллектора / к суммируется из двух составляющих, одна из которых обусловлена инжекцией подвижных носителей заряда из эмиттера, а вторая — обратным смещением на коллекторе. В этом смысле работа коллекторного перехода не имеет полной аналогии с работой обратносмещен-ного диода, поскольку через последний протекает только вторая составляющая за счет неосновных носителей заряда. Их перемещение в коллекторном переходе вызывает неуправляемый обратным ток /к gQ даже при разомкнутой цепи эммиттера (/ = 0).

Когда свет действует на базу фототранзистора, например, р—п—р-типа, в ней генерируются дырки и электроны. Если база имеет р-проводимость, то электроны уходят на коллектор (на который подано напряжение в запирающей полярности), а дырки остаются в базе, создавая в ее объеме некомпенсированный положительный заряд, вследствие чего в базу начинают поступать электроны из эмиттерной области. Некоторая часть электронов рекомбинирует с дырками, но большая их часть уходит на коллектор, образуя усиленный во много раз ток значительной величины.

зистор, будет относительно невелик, так как переходу электронов в область Р к дырок в область N препятствуют высокие потенциальные барьеры. Если теперь подать на базовый электрод управляющее напряжение Uy с полярностью, показанной на 18-12,6, то благодаря снижению левого потенциального барьера в цепи эмиттер—база будет протекать ток, обусловленный движением электронов через эмиттер в базу и дырок через базу в эмиттер. Часть электронов рекомбинирует с дырками, поступающими в базу (два электрона из четырех на рисунке), а часть, которая определяет коллекторный ток 1К, увлекается полем правого перехода (два электрона на рисунке). Для увеличения коэффициента усиления по току а, равного отношению коллекторного тока /к к эмиттерному /э:

Управляющее напряжение Uy действует на переход между N -эмиттером и Р-базой в прямом направлении, снижая потенциальный барьер и обусловливая перемещение электронов из N-эмиттера в Р-базу. Некоторая часть этих электронов рекомбинирует в слоях полупроводника, а часть проходит беспрепятственно к эмиттеру по полю во втором переходе и через уменьшенный потенциальный барьер третьего слоя, как это показано сплошными стрелками на 18-13,6. Приложенное управляющее напряжение снижает потенциальный барьер первого перехода. Потенциал TV-базы не зафиксирован, поэтому он понижается при включении тиристора и наличии нескомпенсированного заряда электронов, поступающих в JV-базу, вследствие этого умень-

ловки стримера — напряженность электрического поля повышена и образующиеся в разрядном промежутке электроны притягиваются к острию. В результате область близ головки стримера превращается в электропроводящую плазму, состоящую из положительных ионов и электронов. Часть электронов рекомбинирует с ионами, порождая фотоизлучение, которое вызывает вторично фотоионизацию. Образующиеся фотоэлектроны рождают новые, дочерние электронные лавины, и стример перемещается к катоду, а генерируемые фотоэлектроны втягиваются в область, занятую положительными ионами, превращая ее в электропроводящую плазму. Стример перемежается к катоду со скоростью 10е м/с.

Распределение электронов в базе, соответствующее этому выражению, представлено на 2.5, а штриховой линией. Реальное распределение п(х) в соответствии с выражением (2.15) (сплошная линия на 2.5, а) не является линейным, так как по мере движения от эмиттера к коллектору часть электронов рекомбинирует с дырками. Градиент концентрации электронов вблизи коллектора, пропорциональный плотности тока JKp, оказывается меньше градиента концентрации электронов вблизи эмиттера.

сопротивление слоя pi (омический УЭ). Если при разомкнутой цепи управления на анод А и катод К подать напряжение указанной на рисунке полярности, переходы П2 и П4 сместятся в прямом, а переходы Я/ и ПЗ в обратном направлениях. При подаче на УЭ напряжения положительной относительно А полярности через слой pl в радиальном направлении протекает ток /у. Падение напряжения на радиальном сопротивлении слоя pi способствует смещению перехода Я/ в прямом направлении и приводит к тому, что участок этого перехода,, расположенный возле УЭ, инжектирует электроны в область pi. Часть электронов рекомбинирует в этом слое с дырками, другая часть попадает в область пг, понижает ее потенциал относительно области pt и тем самым способствует инжекции дырок переходом П2. Таким образом, так же как и в структуре с отдаленным УЭ, здесь предварительно включается транзистор na-pi-ni, работающий при малом прямом напряжении на коллекторном переходе П2, причем инжекции перехода Я/ способствует протекание тока /у через омический УЭ. Далее структура pi-ni-p2-«2 включается как обычный тиристор. Ток управления /у основной ргп\-р2-п2 структуры имеет вид

Управляющее напряжение (7у действует на переход между п-эмит-тером и р-базой в прямом направлении, снижая потенциальный барьер и обусловливая перемещение электронов из п-эмиттера в р-базу. Некоторая часть этих электронов рекомбинирует в слоях полупроводника, а часть проходит беспрепятственно к эмиттеру по полю во втором переходе и • через уменьшенный потенциальный барьер третьего слоя, как это показано сплошными стрелками на 18-7, б. Приложенное управ-' ляющее напряжение снижает по-

Рассмотрим работу диода, у которого область р-типа является базой, а область п-типа - эмиттером, при воздействии на диод прямоугольного импульса ( 1.21, а). При прямом напряжении потенциальный барьер снижается и происходит инжекция электронов из эмиттера в базу (дырки базы тоже диффундируют в эмиттер, но их концентрация мала, поэтому их потоком можно пренебречь). Пришедшие в базу электроны не могут сразу рекомбини-ровать с дырками базы или дойти до омического контакта базы (где они тоже могли бы рекомбинировать), поэтому происходит накопление электронов в базе. Чем больше прямой ток, тем больше электронов накапливается в базе. Число электронов зависит также от времени жизни носителей заряда: чем оно больше, тем меньше электронов рекомбинирует.

где /р, /„ токи инжекции дырок и электронов соответственно. В реальных ^-«-переходах инжекция имеет практически односторонний характер: носители инжектируются в основном из эмиттера в базу (7р :»/„), т. е. 7«1.

ней грани пластины и в этой области в единицу времени проходит большее количество электронов. Соответственно в верхней части пластины количество электронов, проходящих в единицу времени, уменьшается, что приводит к установлению между верхней и нижней гранями, разности потенциалов (э. д. с. Холла) ех= <р__ •— ср_,

Электропроводность полупроводника, обусловленную генерацией пар носителей зарядов, называют собственной электропроводностью, а обусловленную ионизацией атомов примесей — примесной электропроводностью. Кроме того, различают дырочную и электронную электропроводности, обусловленные в основном перемещением дырок и электронов соответственно.

— коэффициент диффузии электронов. Соответственно для дырок получим:

В этом выражении отношения рп0/гр и проНп согласно (9-16) есть не что иное, как скорости генерации дырок и электронов соответственно. Таким образом, тепловой ток в идеализированном переходе, ширина которого / -> 0, обусловлен генерацией неосновных носителей в объемах полупроводников sLp и sLn, прилегающих к металлургической границе перехода.

Потенциал экрана. При бомбардировке экрана потоком электронов возникает вторичная электронная эмиссия. Первичные электроны луча и вторичные электроны, возвращающиеся на экран, будут понижать его потенциал. В этом случае в пространстве между экраном и вторым анодом создается тормозящее электрическое поле, которое отражает электроны луча. Таким образом, для устранения тормозящего поля от поверхности непроводящего экрана необходимо отводить электрический заряд, обусловленный электронным лучом. Практически единственным путем компенсации заряда является использование вторичной эмиссии. Для отвода вторичных электронов стенки баллона трубки вблизи экрана покрывают проводящим слоем 3, который соединяется со вторым анодом (см. 11.1). При падении электронов на экран их кинетическая энергия преобразуется в энергию свечения экрана, идет на его нагрев и вызывает вторичную эмиссию. Значение коэффициента вторичной эмиссии а определяет потенциал экрана. Коэффициент вторичной эмиссии электронов а—/в//п (где /в и /п — ток вторичных и первичных электронов соответственно) с поверхности экрана в широком диапазоне изменения энергии первичных электронов превышает единицу ( 11.7); 0^1 при t/<^t/Kpi и при U>UKV2. При t/^L/Kpi число уходящих от экрана вторичных электронов меньше числа первичных, что приводит к накоплению отрицательного заряда на экране, формированию тормозящего поля для электронов луча в пространстве между вторым анодом и экраном и их отражению; свечение экрана отсутствует. Потенциал UM= = ?ЛФ1 ( 11.7) называют первым критическим потенциалом. В этом случае потенциал экрана близок к нулю. Если энергия пучка становится больше eUKpl, то а> 1 и экран

Электропроводность полупроводника, обусловленную генерацией пар носителей зарядов, называют собственной электропроводностью, а обусловленную ионизацией атомов примесей — примесной электропроводностью. Кроме того, различают дырочную и электронную электропроводности, обусловленные в основном перемещением дырок и электронов соответственно.

— коэффициент диффузии электронов. Соответственно для дырок получим:

В этом выражении отношения рп0/гр и проНп согласно (9-16) есть не что иное, как скорости генерации дырок и электронов соответственно. Таким образом, тепловой ток в идеализированном переходе, ширина которого / -> 0, обусловлен генерацией неосновных носителей в объемах полупроводников sLp и sLn, прилегающих к металлургической границе перехода.

где Мр и М„ — коэффициенты умножения дырок и электронов соответственно.

электронов соответственно; d —