Коэффициент ослабления

Присутствующий в гидрогенизированном аморфном кремнии водород оказывает влияние не только на электрические, но и на оптические свойства материала. Одной из основных оптических характеристик кремния является коэффициент оптического поглощения и его зависимости от энергии фотонов (или длины волны) излучения. Зависимости коэффициента оптического поглощения пленок аморфного кремния, содержащего и не содержащего водород, от

при гидрогенизации аморфного кремния в результате большей энергии химических связей атомов кремния с атомами водорода по сравнению с энергией химических связей между атомами кремния. Таким образом, для излучения с энергией фотонов меньше 1,4— 1,6 эВ коэффициент оптического поглощения пленок a-Si : Н существенно ниже, чем пленок a-Si, т. е. первые более прозрачны для такого излучения.

Коэффициент оптического поглощения пленок «-Si : Н при большей энергии фотонов резко возрастает, так как эта энергия становится сравнимой с шириной запрещенной зоны материала. Следовательно, энергии оказывается достаточно для перевода электронов из валентной зоны в зону проводимости. Такой перевод электронов означает также увеличение концентрации как свободных электронов в зоне проводимости, так и дырок в валентной зоне, что ведет, как известно, к росту электропроводности материала.

Наиболее перспективные в прикладном отношении магнитооптические материалы характеризуются высокой магнитооптической добротностью тэ =-- 2QP/a (где 0/.- — удельное фарадеевское вращение, град/см; а — коэффициент оптического поглощения, см^1). Очевидно, устройство может обладать высокими параметрами только при достаточно большой добротности. Однако добротность однозначно не определяет выбор материала для конкретного применения. Существуют дополнительные требования, касающиеся предпочтительного диапазона намагниченности насыщения 4лЛ4й, температуры фазового перехода, значения и характера анизотропии и др. Большое значение имеет также выбор оптимальной толщины образца, что зависит от метода синтеза материала.

где п — коэффициент оптического преломления жидкости, залитой

Обстоятельством, диктующим необходимость исследований структуры связей, является также возрастающий интерес к микрокристаллическим пленкам кремния (мк-Si) и к пленкам из смесей a-Si и мк-Si [94-99]. В этом случае ожидают получить высокую подвижность носителей в кристаллической и большой коэффициент оптического поглощения в аморфной частях смеси. Такая микроскопическая гетерогенная система ставит новые вопросы перед теорией структуры связей, например: что собой представляет микрокристаллическая часть смеси? Совпадает ли полностью аморфная часть смеси a-Si . Н? Что собой представляют границы фаз?

Микрокристаллические пленки мк-51:Н и пленки смесей мк-SiiH + + a-Si:H (= CM-Si:H) привлекают все большее внимание специалистов. Ожидается, что подвижность носителей заряда и эффективность легирования в таких пленках будут выше, чем в a-Si:H, а коэффициент оптического поглощения выше, чем в кристаллическом кремнии.

3.5.5. Спектральная фото характеристика a-SiiH-мишеней при различных толщинах слоя блокирующего дырки. Усиление фотопроводимости определяется в виде отношения плотности фототока к падающему фотонному потоку. Представлен также коэффициент оптического поглощения а для пленки a-Si:H аналогичной толщины [117]

Эффективные солнечные элементы могут быть созданы на основе пленки a-Si : Н толщиной ~ 1 мкм, полученной разложением силана (Sitl4) в тлеющем разряце [1]. При этом используются его превосходная фотопроводимость и высокий коэффициент оптического поглощения в пределах видимой области солнечного спектра.

Как отмечалось выше, микрокристаллические пленки Si: Н, легированные фосфором, по сравнению с обычными легированными фосфором пленками a-Si : Н имеют меньший коэффициент оптического поглощения и большую проводимость: другими словами, микрокристаллические пленки являются более подходящими для слоя со стороны окна.

В случае нелегированной сленки a-Si: Н (/-слой), сформированной на стеклянной подложке при температурах свыше 200 °С, темновая проводимость, фотопроводимость и оптическая ширина запрещенной зоны не чувствительны к температуре осаждения. Их значения соответственно равны 10~8 — 10"7 См/см, 1СГ4 См/см (при освещении AM-1, Р;п = = 92,5 мВт/см2) и 1,7—1,8 эВ. В то же время эти же электрические и оптические свойства легированных пленок a-Si: Н существенно зависят от температуры их получения (ТПОЩ1). На рис'. 5.5.3, а показано влияние Тпоаи на электрические свойства легированных пленок. Пленки a-Si:H и-типа осаждались при следующих условиях: давление газовой смеси ~ 200 Па, PH3/SiH4 = 0,5 %, мощность ВЧ разряда 10 Вт. При ГПодл >200°С их проводимость превышает 10~3 См/см, а энергия активации носителей остается постоянной и равной 0,2 эВ (см. 5.5.3, а). Коэффициент оптического поглощения на длине волны 600 нм и оптическая ширина запрещенной зоны слабо зависят от Тпоил; они изменяются от 3,6 • 10~4 до 2,0 • 10~4 см"1 и от 1,67 до 1,75 эВ соответственно.

Для оценки качества работы дифференциального усилителя используют коэффициент ослабления синфазного сигнала

Принимая во внимание, что Кол/Ков^ (2kocc+ I)/ (2fe0cc — 1), где босс — коэффициент ослабления синфазной составляющей ОУ, и что симметрию пассивной цепи характеризует коэффициент kn = = (К.1А + К\в)/2(К\л — К\в), выражаем коэффициент ослабления синфазного сигнала усилителем

Здесь а — коэффициент ослабления, р — коэффициент фазы. Обе эти величины имеют одинаковые размерности м~'.

Используя формулы (Ю.1)—(10.4), находим численные значения первичных параметров линии: Li = 3,79-10-7 Гн/м, Ct = 6,59-'10-11 Ф/м, Я, = 0,76 Ом/м, Gi = 6,21-10"e См/м. Убеждаемся, что неравенства (10.54) действительно выполняются. Согласно формуле (10.25) волновое сопротивление линии без потерь Zuo=75,9 Ом. Применив равенство (10.55), находим коэффициент ослабления а=5,236-10-3 м-1, откуда Д„ог=8,686а=0,045 дБ/м.

Как а, так и р имеют одинаковые размерности — .1/м. Эти величины носят специальные названия: а — коэффициент ослабления, р — коэффициент фазы. Смысл подобных терминов будет объяснен далее.

Следует иметь в виду, что с ростом рабочей частоты коэффициент фазы линейно нарастает, в то время как коэффициент ослабления либо в первом приближении остается неизменным, либо, как это будет показано в гл. II, растет пропорционально квадратному корню из частоты. Поэтому с увеличением рабочей частоты отношение а/р уменьшается и, несмотря на абсолютный рост погонного затухания, на высоких частотах все с большим основанием можно принимать математическую модель линии с малыми потерями.

т. е. коэффициент ослабления является четной, а коэффициент фазы — нечетной функцией частоты. В дальнейшем это свойство будет играть важную роль.

Линия передачи, в должной мере удовлетворяющая условиям распространения сигналов с малыми потерями и без ощутимых искажений, должна удовлетворять следующим требованиям: 1) коэффициент ослабления а должен быть

8.6. Отрезок линии передачи длиной 45 см закорочен с обоих концов и в нем возбуждены колебания на второй моде, т. е. при «=2. Измеренное значение добротности Q=3700. Найти коэффициент ослабления в линии.

Воздействие дестабилизирующих факторов на дифференциальный усилитель равнозначно подаче на оба входа напряжений одинаковых амплитуды и фазы. Подобные сигналы называют синфазными и обозначают ывх. сф. Для оценки подавления синфазного сигнала вводят коэффициент ослабления синфазного сигнала

3*. Измерить коэффициент ослабления синфазного сигнала.