Рассеяния определяют

Величина а существенно зависит от характера рассеяния носителей заряда на поверхности.

Если процессы рассеяния носителей заряда описываются в приближении времени релаксации т, то для зонной мсдели с одной параболической зоной в результате решения кинетического уравнения Больцмана можно получить выражения для указанных гальвано-магнитных явлений при слабых и сильных магнитных полях.

Для невырожденных полупроводников, для которых применимы классическая статистика Больцмана и степенной закон зависимости времени релаксации от энергии, средние величины, входящие в выражение для коэффициента г, вычислены для различных механизмов рассеяния носителей заряда. Значения этого коэффициента приведены в табл. 2.1.

В обоих случаях для полупроводника с одним типом носителей заряда магнитосопротивление в области слабых магнитных полей пропорционально (ц„В)2 или (ц,Р5)2; оно выражается через коэффициенты а и аг, зависящие от механизма рассеяния носителей заряда. Для электронного полупроводника

Анализ температурной зависимости холловской подвижности носителей заряда, полученной на основе экспериментальных данных по измерениям ЭДС Холла и удельной проводимости, представляет собой еще одну возможность определения концентрации электрически активных примесей в полупроводнике. Она связана с влиянием ионов примесных атомов на рассеяние носителей заряда, что в наибольшей степени сказывается на подвижности носителей заряда при низких температурах. Этот метод наиболее эффективен при высокой концентрации примесей, когда уширение возбужденных состояний приводит к образованию зоны непрерывного спектра, смыкающейся с исходной зоной. В этом случае раздельное определение концентрации доноров и акцепторов может быть осуществлено путем измерения холловской подвижности, если известны механизмы рассеяния носителей заряда. Метод, основан-

В соединениях А3В5 зона проводимости параболическая, однако вычисления подвижности электронов наталкиваются на трудности, связанные с необходимостью учета рассеяния носителей заряда на продольных оптических фононах, которое нельзя рассматривать в приближении времени релаксации. В наиболее простом случае концентрацию ионизированных примесей вычисляют по экспериментально измеренному значению подвижности носителей заряда при определенной температуре, комбинируя подвижность, связанную с рассеянием на ионах примеси и эассчитанную по формуле Брукса — Херринга, с подвижностью, обусловленной рассеянием носителей заряда кристаллической решеткой. Можно также анализировать подвижность, измеренную при такой низкой температуре (например, при 20 К), .когда влияние полярного оптического рассеяния пренебрежимо мало. Для образцов с высокой концентрацией примеси при низкой температуре юзможны прыжковая электропроводность, электропроводность по примесной зоне, вырождение полупроводника. Эти процессы ведут к тому, что измеренная при низкой температуре подвижнссть оказывается меньше подвижности при рассеянии носителей заряда ионами примеси. Для образцов с низкой концентрацией примеси подвижность носителей заряда при низкой температуре может быть меньше подвижности при рассеянии ионами примеси из-за влияния рассеяния на нейтральных атомах примеси или дгфектах кристал-

Результаты теоретических расчетов подвижности, выполненные с учетом рассеяния носителей заряда ионами примеси, колебаний атомов кристаллической решетки и полярного оптического рассеяния, хорошо согласуются с кривыми 2.13.

Указанные спектральные зависимости различны для разных полупроводниковых материалов и связаны с особенностями их зонной структуры, концентрациями носителей заряда и примесей, характером процессов рассеяния носителей заряда. Это обстоятельство обусловливает принципиальную возможность изучения физических процессов и явлений в полупроводниках и измерения их важнейших параметров с помощью измерения их оптических свойств, в первую очередь спектров отражения и пропускания в широком интервале частот.

зависит от механизма рассеяния носителей заряда, т. е. от усредненного значения т~'; он возрастает пропорционально квадрату длины волны (ы~2~Х2). В полупроводниках с разными типами носителей заряда поглощение аддитивно.

Зависимость времени релаксации от энергии в виде степенного закона показывает, что (6.32) нужно умножить на коэффициент Y, связанный с механизмом рассеяния носителей заряда: ^=ЫЗ при рассеянии на колебаниях решетки; у = 3,4 при рассеянии на ионах примеси.

Подвижность носителей заряда зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются температура Т, концентрация примесных атомов N я напряженность электрического поля при Е>Ехр. Зависимость подвижности от температуры определяется механизмом рассеяния носителей заряда. Рассмотрим основные из механизмов рассеяния - на тепловых колебаниях решетки и ионизированных примесях, учитывая, что первый из них является определяющим при высоких, а второй - при низких температурах.

Здесь коэффициенты магнитной проводимости потока рассеяния определяют для пазовой части ЯП1 — по (9-185) — (9-187) для лобовых частей ЯЛ1 — по (9-191). При этом значение hi должно быть уменьшено на-/гп.д, определяемую по (11-45).

В асинхронных машинах индуктивное сопротивление фазы обмотки статора обозначают xlt а обмотки ротора х2 • В синхронных машинах индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора обозначают *ffl. В машинах постоянного тока индуктивное сопротивление обмотки якоря непосредственно не рассчитывают, однако коэффициенты магнитной проводимости рассеяния определяют для расчета реактивной ЭДС секций обмотки.

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния определяют по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей рассеяния:

Коэффициент проводимости лобового рассеяния определяют по (8.159).

Здесь коэффициенты магнитной проводимости потока рассеяния определяют для пазовой части A,ni — по (9-185) — (9-187) для лобовых частей ЯЛ1 — по (9-191). При этом значение А< должно быть уменьшено на Ап.д, определяемую по (11-45).

от полей рассеяния определяют по

Коэффициент проводимости лобового рассеяния определяют по (6-154).

В асинхронных машинах индуктивное сопротивление фазы обмотки статора обозначают х\, а обмотки ротора хг. В синхронных машинах индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора обозначают ха\. В машинах постоянного тока индуктивное сопротивление обмотки якоря непосредственно не рассчитывают, однако коэффициенты магнитной проводимости рассеяния определяют для расчета реактивной ЭДС секций обмотки.

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния определяют по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей рассеяния:

Коэффициент проводимости лобового рассеяния определяют по (9.159).