Плотностью теплового

и запрещенной зон и примесных уровней в запрещенной зоне. Однако они не дают информации о количестве разрешенных уровней в том или другом интервале энергий. Поэтому вместо энергетических диаграмм часто используют графики распределения плотности состояний (разрешенных уровней) по энергиям. Количество разрешенных уровней в единице объема материала в энергетическом диапазоне, равном 1 эВ, называют плотностью состояний. Плотность состояний откладывают по вертикальной оси, а энергию — по горизонтальной.

Еф—?'в>(2-ьЗ)6Г, т.е. уровень Ферми лежит в запрещенной зоне на расстоянии не менее (2-^3)?Г от ее границ. Как видно из приведенных формул, в этом случае концентрация носителей мала по сравнению с эффективной плотностью состояний n-^Nn, p
.•:. .Иная ситуация имеет место в вырожденных полупроводниках. Слабое вырождение приводит к уменьшению коэффициентов поглощения на частотах, близких к краю собственного поглощения. Сильное же вырождение вообще сдвигает край поглощения в сторону более коротких волн. Этот эффект называют сдвигом Бурштейна. Он. отчетливо проявляется в полупроводниках с малой плотностью состояний у дна зоны проводимости (или у потолка валентной зоны), в. которых сильное вырождение достигается при сравнительно малых уровнях легирования. Так, в InSb легирование донорами (концентрация 5 • 1024 М'3) приводит к сдвигу длинноволновой границы собственного поглощения с 7,1 до 3,5 мкм. Во многих же случаях сдвиг Бурштейна маскируется другим эффектом сильного, легирования — изменением плотности состояний у краев энергетических зон. Это изменение происходит вследствие размытия примесных уровней в примесную зону и слияния последней с зоной проводимости или с валентной зоной.

где Яд (k) - закон дисперсии д-той зоны. Если пренебречь зависимостью величины dk от k, то- межзонное поглощение полностью определяемся суммарной плотностью состояний электронов.

В работе Охеда и др. [93, 94] предложен метод спектроскопии фазового сдвига модулированного фототока. В этом методе состояния в запрещенной зоне энергетически разделяются по различию в скоростях тепловой эмиссии с дело-кализационных состояний и состояний в запрещенной зоне, аналогично тому как это происходит в обычных методах емкостной нестационарной спектроскопии [89, 90]. При измерении фототока, индукцированного синусоидально-модулированным возбуждением, наблюдается сдвиг фаз между фототоком и возбуждением. Этот фазовый сдвиг тесно связан с плотностью состояний в запрещенной зоне, которым отвечает определенный энергетический уровень, прямо связанный

В.то же время распределение внутреннего электрического поля Е(х) в пределах рабочего г-слоя солнечного элемента с переходом определяется главным образом плотностью состояний в запрещенной зоне [5, 6, 9]. Модельные расчеты, выполненные в предположении упрощенных, 'но реальных, распределений состояний в запрещенной зоне, показывают, что в /-слое р- i- «-перехода реальных размеров, изготовленного из a-Si: И пленок относительно хорошего качества, существует почти постоянное электрическое поле, за исключением областей вблизи p/i-n г'/л-границ 212

Из сравнения кривых 1-3 на 6.1.2 видно, что соотношение токов во включенном и выключенном состояниях (отношение вкл./выкл.) определяется, главным образом, плотностью состояний в запрещенной зоне вблизи хвостов зоны и что это отношение увеличивается, когда

На 6.1.4 экспериментальные результаты (1) сопоставляются с расчетными зависимостями ID — У„ (2). Для модели с Д * 0,1 эВ и Wmjn = Ю17 см"3 совпадение кривых, а также экспериментальных значений ц и Е — Ер является довольно хорошим. Величина Д = 0,1 эВ оказалась меньшей, чем приведено в работах [10, 11] (0,2 эВ). Результаты, приведенные на 6.1.3, подтверждают меньшее значение Д. Ход кривой 3 при меньших значениях Д хорошо совпадает с зависимостями, измеренными Снеллом и др. [3], в то время как ход кривых 1 и 2 с увеличением VQ не изменяется из-за фиксации уровня Ферми, обусловленной высокой плотностью состояний в хвостах зоны.

В отношении свойств аморфного сплава Si—Ge—В, находящегося в контакте с моно кристаллическим кремнием, следует отметить следующее. Несмотря на то что суть происходящих физических процессов заключается в прыжках переменной протяженности, сплав, тем не менее, ведет себя как металл, поскольку электронные переходы осуществляются по локализованным состояниям. Тот факт, что зонная структура сплава подобна зонной структуре металлов, является доказательством перекрытия зон Хаббарда [1], обусловленного высокой плотностью состояний. Это отличительное свойство аморфного сплава успешно использовано в недавно разработанных быстродействующих силовых диодах с малыми потерями. Подробные сведения о диодах приводятся в следующем разделе.

где Яд (k) - закон дисперсии д-той зоны. Если пренебречь зависимостью величины d^ от k, то- межзонное поглощение полностью определяется суммарной плотностью состояний электронов.

В работе Охеда и др. [93, 94] предложен метод спектроскопии фазового сдвига модулированного фототока. В этом методе состояния в запрещенной зоне энергетически разделяются по различию в скоростях тепловой эмиссии с дело-кализационных состояний и состояний в запрещенной зоне, аналогично тому как это происходит в обычных методах емкостной нестационарной спектроскопии [89, 90]. При измерении фототока, индукцированного синусоидально-модулированным возбуждением, наблюдается сдвиг фаз между фототоком и возбуждением. Этот фазовый сдвиг тесно связан с плотностью состояний в запрещенной зоне, которым отвечает определенный энергетический уровень, прямо связанный

Увеличение напряженности теплового режима характеризуется плотностью теплового потока, который в конце 60-х годов составлял 0,1 ...0,3 Вт/см2, в 70-е годы—0,5... 1,0 Вт/см2, а в перспективе к 2000г. ожидается, что он составит 8... 10 Вт/см2. Эффективность и качество конструкций РЭС в значительной степени зависят от их способности отводить теплоту. Так, удельная мощность на единицу объема и массы составляет для источников вторичного электропитания на дискретных элементах и печатных платах 20...30 Вт/дм3 и 25...30 Вт/кг соответственно, на микросборках в металлическом корпусе—100... 150 Вт/дм3 и 60... 80 Вт/кг и на основе металлических подложек, охлаждаемых жидкостью,—200 ...300 Вт/дм3 и 180 ...300 Вт/кг. Эти данные

Величина q называется удельным тепловым потоком или плотностью теплового потока. Теплопроводность Л можно представить в виде

При наличии внутренних тепловых источников с плотностью теплового потока qv решение уравнений теплопроводности приводят к нелинейному (параболическому) распределению температуры по толщине плоского тела.

потоком (иногда тепловой мощностью); тепловой поток, отнесенный к единице поверхности и измеряемый в вт/м2 или ккал/(.м? -ч), называют поверхностной плотностью теплового потока или кратко — плотностью теплового потока (обозначают а).

Энергию, излучаемую телом, измеряют плотностью теплового потока, приходящегося на единицу длины волны, и называют эту величину интенсивностью излучения. Она обозначается /х.

Тепловой поток через единицу изотермической поверхности называется плотностью теплового потока:

Плотностью теплового потока называется количество теплоты Q, проходящее через единицу поверхности 5„ в единицу времени t:

Охлаждение РЭА. Подавляющее большинство маломощных радиотехнических устройств лишь небольшую долю потребляемой от источников питания энергии выдают в виде полезной энергии сигналов, остальная часть преобразуется в тепловую энергию и передается в окружающую среду. Общий температурный фон устройства будет определяться удельной мощностью тепловыделения и плотностью теплового потока, проходящего сквозь кожух (корпус) устройства.

Выбор размеров поперечного сечения провода связан с плотностью теплового потока на охлаждаемой поверхности обмотки q. Значение q в целях недопущения чрезмерного нагрева обмоток в трансформаторах с естественным масляным охлаждением ограничивается ^^1200-^1400 Вт/м2 и во всяком случае не более 1500 Вт/м2. В трансформаторах е искусственной циркуляцией масла допускают <7^2000-г -т-2200 Вт/м2. Превышение указанных значений q приво-

Количество теплоты, передаваемое через изотермическую поверхность площадью 5, называется тепловым потоком Q; тепловой поток через единицу площади изотермической поверхности называется плотностью теплового потока q.

Коэффициент теплоотдачи а в обычной физической постановке характеризует передачу теплоты сквозь пограничный слой жидкости и промежуточные слои при внешнем по отношению к ним источнике и стоке тепла. В отличие от этого аэ характеризует теплоотдачу при наличии (и специфическом распределении) внутренних источников тепла. Аналогично и /?т представляет соотношение между перепадом температур Д? и плотностью теплового потока q в условиях упомянутого реального распределения источников теплоты.