Генерации электронно

A. С. Поповым в 1895 г. Один из первых значительных шагов на пути развития электроники сделал американский изобретатель Л. де Форест, предложивший в 1906 г. первый усилительный электронный элемент — ламповый триод. В 1920 г. О. В. Лосевым был впервые использован полупроводниковый элемент для получения усиления и генерации электрических сигналов. Примерно со времени этого последнего события происходит постепенное нарастание интереса к твердотельной электронике, и хотя практическая радиоэлектроника остается «чисто ламповой», все больше выполняется интересных исследований по физике полупроводников и полупроводниковых элементов, среди которых одно из ведущих мест занимают работы А. Ф. Иоффе и его учеников. Из работ этого периода развития электроники следует выделить статью немецкого физика

транзисторами называют полупроводниковые приборы с п-р-пере-хддами, предназначенные для усиления или генерации электрических сигналов и имеющие три или более выводов.

Автогенераторами называются устройства для генерации электрических колебаний требуемой формы, частоты и мощности за счет использования энергии источников питания. Они находят широкое применение в радиопередающих, радиоприемных и телевизионных устройствах, в измерительной технике, в системах многоканальной связи и др.

Какие диоды используют для генерации электрических колебаний?

Для генерации электрических колебаний диоды не используются

Какие диоды используют для генерации электрических колебаний?

Для генерации электрических колебаний диоды не используются

Какие диоды используют для генерации электрических колебаний?

Для линейного усиления входного сигнала без каких-либо функциональных преобразований используют инвертирующее и неинвертирующее включение операционного усилителя. Традиционными областями применения ОУ являются решающая аналоговая техника, аппаратура обработки сигналов, радиоизмерительная техника, где часто требуется решение уравнений при замыкании выхода усилителя на инвертирующий вход с помощью пассивных цепей отрицательной обратной связи. Интегральные операционные усилители находят применение также в схемах, выполняющих функции генерации электрических колебаний различных формы и частоты, а также преобразования электрических сигналов.

Таким образом, для продвижения вверх по частотному диапазону наряду с совершенствованием различных полупроводниковых СВЧ-приборов (генераторов Ганна, лавинно-пролетных диодов, биполярных и полевых транзисторов) необходимо изыскание новых принципов усиления и генерации электрических колебаний. Увеличение быстродействия выпрямительных диодов (особенно мощных, что очень важно) может быть достигнуто путем использования гетеропереходов и выпрямляющих электрических переходов между металлом и полупроводником, т. е. структур без инжекции неосновных носителей заряда в базу диода. При этом можно исключить относительно медленный процесс накопления неосновных носителей и соответственно процесс рассасывания этих носителей.

Наличие отрицательного сопротивления позволяет использовать туннельный диод для генерации электрических колебаний, а также в переключающих схемах. Напряжение переключения, снимаемое с диода, определяется разностью ?/н—Um&x, где Ua, ?/max — напряжения на диоде при токе /max, соответствующие диффузионной и туннельной ветви характеристики.

Особенности реальной ВАХ диода. Обратный ток реальных диодов существенно превышает ток /0, определяемый выражением (2.76), которое получено без учета г е -нерацио нно-рекомб и национн ых процессов в переходе. Такое допущение оправдано только в случае очень тонких переходов, которые на практике встречаются редко. Составляющую обратного тока, обусловленную процессом генерации электронно-дырочных пар в переходе, называют током термогенерации. Ток термогенерации можно определить из следующих соображений.

где An, Др — избыточные концентрации носителей заряда; т — объемное время жизни неравновесных носителей заряда; g — скорость генерации электронно-дырочных пар.

Качественно это можно пояснить так. Если образец тонок, то градиент концентрации носителей заряда зависит в основном от условий рекомбинации на неосвещенной поверхности и мало зависит от рекомбинации в объеме. Скорость поверхностной рекомбинации на освещенной поверхности образца влияет лишь на скорость генерации электронно-дырочных пар и не изменяет фотомагнитную ЭДС при высоком уровне возбуждения. Это справедливо лишь при строго поверхностной генерации носителей заряда, т. е. когда коэффициент поглощения очень велик. По мере уменьшения коэффициента поглощения увеличивается глубина проникновения •света в образец, уменьшается градиент концентрации носителей заряда, а следовательно, и магнитодиффузионный ток. При малом коэффициенте поглощения градиент концентрации может даже изменить свое направление, если интенсивность рекомбинации на освещенной поверхности будет больше, чем на неосвещенной. В этом

Электронную и дырочную составляющие тока эмиттера можно вычислить из решения соответствующих уравнений непрерывности. Если предположить, что в области объемного заряда эмит-терного перехода скорости рекомбинации и генерации электронно-дырочных пар малы и не учитывать влияния внутренних статических полей в базовой и эмиттерной областях, то электронная

Радиоактивные излучения, проходя через материал, вызывают ионизацию и возбуждение электронов и приводят к образованию электронно-дырочных пар свободных ионов и электронов в результате разрыва межатомных связей и выбивания электронов с электронных оболочек. Одновременно с процессом генерации электронно-дырочных пар происходит их рекомбинация и при постоянной дозе облучения может наблюдаться равновесное состояние.

В определенных условиях (см. § 1.9) у поверхности может существовать обедненный слой, в котором концентрация носителей обоих знаков мала по сравнению с концентрацией основных носителей в глубине. Тогда скорость поверхностной генерации электронно-дырочных пар равна п,г'ПОв. Это выражение является аналогом скорости объемной генерации в обедненном слое p-n-перехода, равной п,/т, где т — время жизни носителей в переходе (см. § 2.5).

Для МДП-структуры с истоком ( 2.25, б) при напряжении истока С/и=0 пороговое напряжение определяется той же формулой (2.26). Основное отличие двух структур ( 2.25) связано с различными значениями времени ^инв образования инверсных слоев. В структуре без истока электроны, накапливающиеся в инверсном слое после скачкообразного повышения напряжения затвора от нуля до t/3>f/nop, возникают вследствие тепловой генерации электронно-дырочных пар в обедненном слое, который образуется практически мгновенно (за время диэлектрической релаксации). Генерируемые дырки уносятся электрическим полем вглубь подложки за пределы обедненного слоя, а электроны — в инверсный слой. Важную роль может играть также тепловая генерация носителей на поверхности, богатой различными дефектами — центрами генерации. Ток тепловой генерации электронов обычно очень мал, поэтому формирование инверсного слоя в структуре без истока — процесс медленный (его длительность составляет от 1 мс до 10 с).

Увеличение при облучении доли антипараллельной компоненты флуктуации потенциала может быть обусловлено следующими причинами. При фотостимулированной генерации электронно-дырочной пары, происходящей, по-видимому, в одном структурном узле, происходит локальное статическое искажение решетки вблизи возникших электрона и дырки. Эти искажения препятствуют рекомбинации вновь образовавшейся электронно-дырочной пары и приводят к локальному повышению потолка валентной зоны и снижению дна зоны проводимости, что, согласно данным 2.2.4, соответствует случаю антипараллельных флуктуации потенциала. Так как в аморфных полупроводниках процесс формирования структурной сетки совершенно случаен, то возникшие статические искажения могут стабилизироваться и существовать даже после рекомбинации возникшей электронно-дырочной пары [70]. Наряду с этим "прямым" процессом усиления антипараллельной компоненты .флуктуации потенциала в материале равноправно протекает и "обратный" процесс, заключающийся в медленном изменении метастабильных антипараллельных флуктуации и в постепенном формировании параллельных флуктуации при непрерывном освещении образца.

бине) генерации электронно-дырочных пар в полупроводниковых материалах, имеющих заметное отличие в подвижностях электронов и дырок (fin и fip). Например, в арсениде галлия и прямозонных твердых растворах Al3.Ga1_rAs (x <^ 0.45) отношение подвижности электронов к подвижности дырок 6—pjp. =10—20, так что при поверхностной фотогенерации электронно-дырочных пар облако электронов расплывается в глубь полупроводника быстрее, чем облако соответствующих им дырок, электронейтральность объема нарушается и возникает электрическое поле Дембера.

мента с промежуточным преобразованием солнечного излучения в люминесцентное ( 3.18, г) с последующим его использованием для генерации электронно-дырочных пар в области р—га-перехода [68—70, 125]. Структура такого СЭ включает дополнительный слой 3 с уменьшением Ед к облучаемой поверхности, в узкозонной части которого осуществляется фотолюминесцентное преобразование солнечного излучения. Рекомбинационное излучение проходит через слой 3 до р—re-перехода практически без поглощения. Поэтому слой 3 может быть выполнен достаточно толстым (30—50 мкм), что обеспечивает достижение малого сопротивления растекания р-области и воз-

Для собственного поглощения в области малых смещений при равномерной по объему генерации электронно-дырочных пар изменение неравновесной проводимости определяется уравнением