Концентрации примесных

электроны захватываются магнитным полем, им сообщается сложное циклоидальное движение по замкнутым траекториям у поверхности мишени. Электроны оказываются как бы в ловушке, созданной, с одной стороны, магнитным полем, возвращающим электроны на катод, а с другой — поверхностью мишени, отталкивающей электроны. Электроны совершают циклические движения в ловушке до тех пор, пока не произойдет несколько ионизирующих столкновений с атомами рабочего газа, в результате которых электроны потеряют свою энергию. Эти столкновения приводят к возрастанию концентрации положительных ионов у поверхности мишени, что увеличивает интенсивность ионной бомбардировки мишени и вызывает рост скорости распыления. Следует отметить, что плазма разряда локализована в области магнитной ловушки в непосредственной близости от мишени.

инстве случаев электронов; суммарный объемный заряд практически 1вен нулю. Из-за большой концентрации положительных и отрица-УТЬНЫХ зарядов плазма обладает большой проводимостью.

2-82. Сильно ионизированный газ, в котором концентрация электронов примерно равна концентрации положительных ионов.

В этом случае при сильном отклонении концентрации электронов от концентрации положительных ионов образуется электрическое, поле, способное выталкивать избыточные заряженные частицы в зону их недостатка. Наоборот, те частицы, концентрация которых меньше, будут задерживаться этим полем. Такой механизм автоматически поддержит равенство концентраций противоположно заряженных частиц. В результате плазма будет обладать свойством квазинейтральности т. е. равенства концентраций положительных и отрицательных носителей электричества в услогч-ях их непрерывного исчезновения и возникновения. Характерный признак плазмы состоит также в том, что траектории движения частиц в ней отличны от свойственных обычному броуновскому движению. В плазме проявляются силы кулоновского взаимодействия ионизированных частиц, что приводит к плавному изменению траектории их движения в отличие от нейтрального газа, где частицы при столкновении резко изменяют направление своего движения. В этих условиях меняется понятие о длине свободного пробега: под ней понимают расстояние, на котором происходит потеря первоначального направления вектора скорости электрона.

Здесь t/п — второй ионизационный потенциал; п+ и п++ — концентрации положительных ионов.

При дальнейшем продвижении к аноду вдоль области 4 беспорядочное тепловое движение электронов сохраняется, а потенциал пространства начинает немного возрастать (область положительного столба) ( 12.1,6). Увеличение потенциала, обеспечивающее медленный дрейф электронов к аноду, объясняется небольшим преобладанием концентрации положительных ионов в плазме столба. Что касается продольной напряженности электрического поля, то она остается постоянной ( 12.1,0). Электрический ток в положительном столбе (ПС) создается вследствие дрейфа ионов по направлению электрического поля <§, а электронов — против этого поля. В прикатодные области ПС поступает со стороны катода в единицу времени ровно столько электронов, сколько необходимо для поддержания заданного значения электрического тока в разряде. Аналогично этому столько ионов, сколько необходимо для поддержания ионной компоненты тока, поступает из прианод-ной области. Поскольку с поверхности анода никакой эмиссии положительных ионов нет, уменьшение концентрации ионов в прианодном участке/// (область5) должно непрерывно компенсировать добавочную ионизацию газа электронами, вызываемую большей напряженностью поля в этой области ( 12.1, в).

191.4. Плазма представляет собой сильно ионизованный газ, состоящий из нейтральных молекул, положительных и отрицательных ионов. Суммарный объемный заряд в плазме практически равен нулю. При значительной концентрации положительных и отрицательных ионов плазма обладает большой проводимостью.

При равновесии процесса диссоциации (образования ионов) и процесса воссоединения из ионов молекул воды произведение концентрации положительных [Н+] и отрицательных [ОН~] ионов в воде практически постоянно (при постоянной температуре) и равно:

Спутник был оборудован радиотелеметрической аппаратурой, радиоаппаратурой для измерения координат траектории полета и аппаратурой для терморегулирования «атмосферы» во внутреннем пространстве корпуса. Кроме того, в нем помещались приборы для измерения интенсивности первичного космического излучения, регистрации ядер тяжелых элементов в космических лучах и регистрации ударов микрометеоров, для измерения давления, ионного состава атмосферы, концентрации положительных ионов, измерения напряженности электростатического и магнитного полей и интенсивности корпускулярного излучения Солнца. Многоканальная радиотелеметрическая система была снабжена запоминающим устройством, позволившим «записывать» данные научных наблюдений на всей траектории спутника и передавать их по команде с Земли только на участках, проходящих над территорией Советского Союза. Для энергопитания аппаратуры и приборов имелись электрохимические батареи и полупроводниковая солнечная батарея, хорошо зарекомендовавшая себя в эксплуатации.

Распределение концентраций положительных ионов и электронов в различных частях разряда весьма неодинаково. Так как положительные ионы движутся гораздо медленнее, нежели электроны, то у катода концентрация ионов значительно больше, чем концентрация электронов. Поэтому вблизи катода возникает сильный пространственный положительный заряд, который и вызывает появление катодного падения потенциала. Напротив, в области положительного столба концентрации положительных ионов и электронов почти одинаковы и здесь пространственного заряда не имеется. Благодаря

Многочисленные исследования электрических дуг с холодными электродами показывают, что источником мощной электронной эмиссии с катода является небольшое, ярко светящееся и непрерывно движущееся пятнышко на катоде, всегда возникающее в подобных дугах (катодное пятно). Плотность тока в катодном пятне огромна и может достигать 106—107 а/см*. Согласно современным воззрениям причина образования катодного пятна заключается в сильном увеличении концентрации положительных ионов у катода, которое создает очень сильное местное электрическое поле, вызывающее мощную автоэлектронную эмиссию (§ 179). Поэтому электрические дуги с холодными катодами иногда называются автоэлектронными дугами. Катодное пятно может возникнуть не только у поверхности ртути, но и у любого металлического твердого электрода.

электронов из валентной зоны в зону проводимости. Поскольку сильно увеличивается количество электронов и дырок (собственная электропроводность преобладает над примесной), то проводимость полупроводника резко возрастает. Температура гкр, начиная с которой происходит возрастание проводимости, называется критической или температурой вырождения. Хотя ?кр и зависит от концентрации примесных носителей, определяющим параметром для нее является ширина запрещенной зоны (чем шире запрещенная зона, тем больше и /хр). Так, если для кремния г1р«330°С, то для германия Гкряй 100°С.

нением приповерхностной области основными носителями заряда, концентрация которых, как и концентрация неосновных носителей заряда, оказывается много меньше концентрации примесных атомов. Заряд примесных атомов в припо-верхнЪстной области оказывается нескомпенсированным зарядом подвижных носителей, он и определяет тип электропроводности в приповерхностной области полупроводника.

Параметры pi/ и d определяются диффузионными профилями транзисторной структуры. Поэтому удельное поверхностное сопротивление ps является конструктивным параметром резистора, связанным с диффузионным режимом формирования базовой или эмиттерной области интегрального транзистора. Вычисление pi/ представляет сложную и трудоемкую задачу, что обусловлено неоднородностью распределения концентрации примесных атомов по сечению резистивного слоя и концентрационной зависимостью подвижности основных носителей заряда. В общем случае с достаточно хорошим приближением можно записать, что

2.29. Номограммы для вычисления среднего значения удельной объемной проводимости аг диффузионных слоев кремния р-типа при гауссовом распределении концентрации примесных

Чтобы выразить плотность объемного заряда р(х) через концентрации примесных атомов Л/» и N*, сделаем следующие допущения. Будем считать, что атомы донорной и акцепторной примесей полностью ионизированы. Тогда, пренебрегая концентрацией подвижных носителей заряда, получим

Для p-n-перехода со ступенчатым законом распределения концентрации примесных атомов имеем

Таким образом, ширина области объемного заряда р-м-пере-хода со ступенчатым законом распределения концентрации примесных атомов равна

Из соотношений (2.107) и (2.108) вытекает, что при ступенчатом законе распределения концентрации примесных атомов удельная барьерная емкость p-n-перехода обратно пропорцио-

2.36. Характеристики p-n-перехода со ступенчатым законом распределения концентрации примесных атомов

2.37. Характеристики p-n-перехода с линейным законом распределения концентрации примесных атомов

Для p-n-переходов с линейным законом распределения концентрации примесных атомов плотность объемного заряда