Образуется положительный

ному значению превышает потенциал базы открытого транзистора. В момент запирания транзистора Т1 на его коллекторе образуется отрицательный потенциал, равный — Ек. Этот потенциал мгновенно передается через резистор R1 на базу транзистора Т2 и открывает его. На коллекторе открывшегося транзистора Т2 потенциал становится близким к нулю и, поступая совместно с напряжением смещения +?см на базу транзистора Т1, надежно закрывает его до прихода на вход следующего запускающего импульса. В промежутке времени t\ — /2 между двумя запускающими импульсами 03ап схема находится в статическом состоянии: транзистор Т2 открыт и насыщен, а транзистор 77 закрыт. Из этого состояния схему выведет следующий запускающий импульс, приходящий в момент времени fa- Импульс поступает на базы обоих транзисторов и, как в предыдущем случае, закрывает открытый транзистор Т2, на коллекторе которого появляется отрицательный потенциал. Этот потенциал поступает на базу транзистора Т1 и открывает его. Появившийся на коллекторе транзистора Т1 нулевой потенциал совместно с напряжением смещения +ЕСЫ закрывает транзистор Т2. Схема переходит во второе состояние устойчивого равновесия, в котором будет находиться до прихода следующего запускающего импульса.

Оторвавшийся электрон может присоединиться к другому атому (молекуле), так что образуется отрицательный ион, или остаться свободным. Процесс образования ионов называют ионизацией. Количество свободных электронов или ионов в единице объема. вещества (тела) называется концентрацией электрически заряженных частиц и обозначается буквой п. В веществе, помещенном в электрическое поле, под действием сил поля возникает процесс движения свободных электронов или ионов в направлении сил поля, получивший название электрического тока. Свойство вещества проводить электрический ток под действием электрического поля называется электропроводностью вещества. Электропроводность вещества (тела) зависит от концентрации свободных электрически заряженных частиц. При высокой концентрации электропроводность вещества больше, чем при малой. Все вещества в зависимости от электропроводности делятся на проводники, диэлектрики (электроизоляционные материалы) и полупроводники.

При введении в кремний или германий примесей III группы (алюминия, бора или индия), называемых акцепторными, в кристаллической решетке ( 1.1, в) в месте расположения атома примеси появляется дополнительный энергетический уровень, расположенный вблизи валентной зоны и незаполненный при температуре абсолютного нуля. За счет прихода электрона от соседнего атома основного вещества (например, при нагреве до комнатной температуры) образуется отрицательный ион примеси, а на месте оборванной связи положительный заряд — дырка. Локальные энергетические уровни примесей расположены теперь около валентной зоны и легко берут на себя электроны из этой зоны, приводя к образованию дырок. Основными носителями при этом становятся дырки, неосновными — электроны. Избыточный заряд дырок уравновешивается зарядом отрицательных ионов, при этом сохраняется электрическая нейтральность полупроводника. Полупроводник с акцепторной примесью называется полупроводником р-типа. Для р-полупроводника

После зажигания короны в отрицательный полупериод вокруг провода образуется отрицательный объемный заряд, который постепенно компенсирует положительный заряд, оставшийся от предыдущего полупериода. К моменту 4 положительный объемный заряд оказывается полностью скомпенсированным, а после достижения напряжением амплитудного значения избыточный отрицательный заряд становится численно равным максимальному заряду в предыдущий пол упер иод.

Если электрон получит энергию, настолько большую, что он будет переведен на уровень нулевой энергии, то электрон оставит атом и последний будет ионизирован: возникнет положительный ион, поскольку один из электронов теперь не участвует в компенсации действия заряда ядра. Если же, наоборот, атом захватит лишний электрон, то он получит избыточный отрицательный заряд — образуется отрицательный ион.

Операция Y/Z, выполняемая первой, приводит к двухбайтовому значению 0036Н (54D); выполняемая затем операция умножения на 2 дает результат 006СН (108 D); наконец, выполняется операция вычитания 60Н — 006СН = 0060Н — 006СН. Так как образуется отрицательный двухбайтовый результат, то к нему прибавляется число 21в = OFFFFH т 1. Следовательно, 0060H+(OFFFFH+1— 006CH)-= 0060H+OFF94H = OFFF4H. Полученное двухбайтовое значение выражения должно быть присвоено однобайтовой переменной X. При этом происходит преобразование типа BYTE •*- ADDRESS и X == OF4H.

конструктивными мерами. Так, в лучевом тетроде сетки имеют одинаковое число витков. Как витки, так и просветы между ними должны совпадать в направлении от катода к аноду ( 8, а), что способствует концентрации электронного потока в плоские лучи. В поперечном сечении лучевого тетрода ( 8, б) электронный поток, кроме того, концентрируется лучеобразующими пластинами Э1 и Э2, соединенными с катодом к. Таким образом, между второй сеткой с2 и анодом а образуется отрицательный пространственный заряд — второе электронное облако ЭО, тормозящее вторичные электроны.

Пуск синхронного двигателя имеет некоторые особенности. Если обмотку возбуждения присоединить к источнику постоянного тока, а статорную обмотку включить в сеть трехфазного тока, то ротор не сдвинется с места. При таком включении машины вращающееся магнитное поле статора, взаимодействуя с полем неподвижного ротора, создает момент на валу, знак которого изменяется с частотой 100 гц. Когда мимо северного полюса ротора будет перемещаться южный полюс статорного поля, создается положительный момент. Через полпериода вместо южного полюса появится северный полюс и образуется отрицательный момент, дающий толчок ротору в обратном направлении. Ротор не успевает поворачиваться, так как механическая инерция его слишком велика.

в силу электростатического притяжения возвращается на катод. При протекании этого процесса на некотором расстоянии от катода образуется отрицательный . пространственный заряд, препятствующий прохождению электронов через межэлектродный промежуток. Практически наиболее 'перспективным для нейтрализации пространственного заряда около катода оказалось использование явления ионизации газа на поверхности нагретого тела. Для этого в межэлектродное пространство вво-

При введении в кремний или германий примесей III группы (алюминия, бора или индия), называемых акцепторными, в кристаллической решетке ( 1.1, в) в месте расположения атома примеси появляется дополнительный энергетический уровень, расположенный вблизи валентной зоны и незаполненный при температуре абсолютного нуля. За счет прихода электрона от соседнего атома основного вещества (например, при нагреве до комнатной температуры) образуется отрицательный ион примеси, а на месте оборванной связи положительный заряд — дырка. Локальные энергетические уровни примесей расположены теперь около валентной зоны и легко берут на себя электроны из этой зоны, приводя к образованию дырок. Основными носителями при этом становятся дырки, неосновными — электроны. Избыточный заряд дырок уравновешивается зарядом отрицательных ионов, при этом сохраняется электрическая нейтральность полупроводника. Полупроводник с акцепторной примесью называется полупроводником р-типа. Для р-полупроводника

обменного типа, вследствие чего энергия связи может достигать 1 эВ. На параметры МДП-транзи-стора в основном влияют: заряд на поверхностных состояниях и уменьшение подвижности носителей заряда вблизи поверхности. Рассмотрим МДП-структуру, отличающуюся от ранее рассмотренной ( 4.8,а) тем, что на поверхности полупроводника имеются акцепторные уровни (Es), обусловленные поверхностными состояниями и расположенные ниже уровня Ферми ( 4.12,а). Электроны из зоны проводимости заполняют эти уровни, вследствие чего на поверхности образуется отрицательный заряд. Приповерхностный слой полупроводника обеднен электронами и в нем образуется положительный пространственный заряд. Возникает электрическое поле, которое создает изгиб зон у поверхности величиной qVs, где Vs—поверхностный потенциал. Таким образом, в данной структуре изгиб зон на поверхности полупроводника имеется и при отсутствии внешнего напряжения.

сдвинется с места. При таком включении машины вращающееся магнитное поле статора, взаимодействуя с полем неподвижного ротора, создает момент на валу, знак которого изменяется с частотой 100 Гц. Например, когда к северному полюсу ротора приближается южный полюс статорного поля, создается момент, действующий против направления вращения. При удалении положительного полюса поля статора от северного полюса ротора образуется положительный момент, дающий обратный толчок ротору. Ротор не успевает поворачиваться, так как механическая инерция его слишком велика.

При добавлении в полупроводник примесей, относящихся к III группе периодической системы элементов (например, галлия), в кристаллической решетке полупроводника атом примеси образует только три заполненные валентные связи. Четвертая связь остается вакантной. При сообщении кристаллу небольшой дополнительной энергии эта вакантная связь может быть заполнена электроном, перешедшим с одной из соседних заполненных валентных связей. В результате в той связи, откуда ушел электрон, нарушается нейтральность и образуется положительный заряд — дырка. При увеличении примесей возрастает концентрация дырок и они становятся основными носителями, а электроны — неосновными. Примеси, способные принимать на свои уровни валентные электроны, называются акцепторными или акцепторами. Полупроводники, в которых .основными носителями заряда являются дырки, называются дырочными или полупроводниками р-типа (от латинского positive — положительный, что соответствует знаку заряда дырки). Процесс образования пары электрон — дырка называется генерацией.

Рассмотрим случай, когда внешняя работа выхода' для металла больше этой же работы для полупроводника. При этом поток электронов из полупроводника в металл будет превышать обратный поток, так как при выходе из полупроводника электроны преодолевают меньший потенциальный барьер, чем при выходе из металла. В результате число электронов, перешедших в металл, будет превышать число электронов, перешедших в полупроводник. Эти избыточные электроны образуют в металле отрицательный заряд, препятствующий переходу электронов из полупроводника в металл. Слой, в котором расп9лагаются эти заряды, называется запирающим. Одновременно в приконтактной области полупроводника образуется положительный заряд, состоящий из ионов атомов полупроводника и обусловленный переходом части электронов в металл.

Когда металл имеет меньшую работу выхода, чем полупроводник, т. е. WM< Wn, из металла в полупроводник переходит больше электронов, чем в обратном направлении. На поверхности металла образуется положительный заряд, а в объеме полупроводника — отрицательный. Энергетические зоны полупроводника ( 1.5, б) будут искривлены в противоположную сторону, и в полупроводнике возникнет слой, обогащенный носителями и имеющий низкое солротивление. Этот слой, очевидно, не обладает запирающими свойствами.

2-91. Вследствие теплового движения электроны из области п будут переходить в область р (и там рекомбинировать с дырками), а дырки из области р—в область п (и рекомбинировать с электронами). Поэтому в области п, вблизи границы раздела, образуется положительный объемный заряд, а в области р — отрицательный объемный заряд. Область п приобре-

При легировании предварительно очищенного германия примесью пятивалентного элемента (например, мышьяка) атомы примеси замещают в узлах кристаллической решетки атомы германия. При этом четыре валентных электрона атома мышьяка, объединившись с четырьмя электронами соседних атомов германия, образуют систему ковалентных связей ( 3.3 а), пятый же электрон оказывается избыточным. Уже при комнатной температуре избыточные электроны приобретают энергию, равную очень небольшой энергии их связи с атомами примеси, и переходят в зону проводимости. Таким образом, в узлах кристаллической решетки германия, занимаемых атомами примеси, образуются неподвижные положительно заряженные ионы, а в объеме кристалла перемещаются избыточные электроны, имеющие энергию зоны проводимости. Если освободившиеся электроны находятся вблизи своих ионов, то микрообъем в целом остается электронейтральным. При уходе электронов из микрообъема в нем образуется положительный объемный заряд. Число электронов в кристалле при внесении пятивалентной примеси превышает число дырок, концентрация которых при внесении примеси не изменилась, и по-прежнему определяется собственной электропроводностью полупроводника. Такой полупроводник обладает в основном электронной электропроводностью, или электропроводностью n-типа (полупроводник n-типа). Примесь, способную отдавать электроны, называют донорной. В полупроводнике n-типа основными носителями заряда являются электроны, а неосновными — дырки.

В зависимости от тока самостоятельного разряда изменяется и его характер. Если плотность тока менее 10~6 а/см2, разряд называют темным ( 1-1, участок 2—3); здесь электрическое поле определяется в основном потенциалом электродов, а влияние объемных зарядов мало. При увеличении плотности тока до 10~~4—10~2 а/см2 наступает тлеющий разряд ( 1-1, участок 3), который характеризуется наличием областей с разной степенью свечения. В тлеющем разряде электрическое поле искажено наличием объемных зарядов; положительные ионы, бомбардирующие катод, освобождают электроны, ионизирующие при своем движении частицы газа. Так как скорости ионов много меньше скоростей З'лектронов, у катода образуется положительный объемный заряд, обусловливающий катодное падение потенциала, существенно превосходящее потенциал ионизации газа.

Для кремния, покрытого оксидом SiC^, помимо заряда ловушек существует постоянный поверхностный заряд ионов в оксид. В пленке SiO2 вблизи границы раздела с кремнием возникает тонкий переходный слой, содержащий большое число дефектов типа кислородных вакансий (недостаток одного атома кислорода в молекуле SiCb), в котором образуется положительный заряд ионов Si+. Кроме того, в оксиде присутствуют, как правило, ионы щелочных металлов (особенно натрия), представляющие собой загрязнения структуры. Они могут очень медленно перемещаться под действием электрического поля, причем скорость движения увеличивается с ростом напряженности поля и температуры. С этим связана временная нестабильность параметров некоторых приборов. Полный заряд ионов в оксиде количественно оценивается удельным зарядом (на единицу пло-

Теряя или приобретая электроны, нейтральный в электрическом отношении атом становится заряженным. Такой атом называется ионом. Процесс отрыва электронов от атома или присоединения к атому лишнего электрона, в результате которого образуется положительный или отрицательный ион, носит название ионизации атома. Ионы, имеющие разноименные заряды, притягиваясь друг к другу, образуют молекулы.

Состояния триггеров будут характеризоваться числом 100. Поступление второго импульса приведет к перебрасыванию триггера Т\, при этом триггеры Т2 и Т5 останутся в прежнем состоянии. Новым состоянием триггеров будет число 000. Поступление третьего импульса приведет к новому перебросу Т\, но из-за повышений потенциала на его левом выходе сработает триггер Т2, который через цепочку обратной связи возвращает TI в исходное состояние. Триггер Т3 остается в исходном состоянии, так как в цепи обратной связи образуется положительный импульс, а клапан Ki срабатывает от отрицательного. Состояние триггеров будет соответствовать числу 010. При поступлении последующих импульсов триггеры будут принимать состояния 101, 001, ОН и т. д., что иллюстрируется временной диаграммой ( 3.65, б).

ва окисных стекол, титанатов и др., которые в большей удовлетворяли бы требованиям к механическим, электрическим и химическим свойствам пленочных диэлектриков. Катодное распыление получило широкое распространение при осаждении пленок металлов, полупроводников и их композиций. Однако распыление диэлектрических материалов таким путем практически невозможно, так как на поверхности катода быстро образуется положительный заряд, который не может быть нейтрализован. Для получения окисных диэлектрических пленок катодное распыление металлов производят в атмосфере кислорода, и молекулы металла при испарении, вступая в химическое взаимодействие с атомами кислорода, образуют окислы. При этом определенный состав и композиция окислов обеспечиваются композицией сплава в катоде. Таким путем можно получить, например, окислы Та2О5, Nb2O5, TiO2, SiO2 и др., которые можно использовать в качестве диэлектриков пленочных конденсаторов. Основной недостаток катодного распыления — низкая скорость осаждения (порядка 4,0 нм/мин) —устраняется при использовании высокочастотного катодного распыления. В этом случае в качестве катода можно использовать и диэлектрический материал. Положительный заряд, который возникает на поверхности катода в течение от-