Зависимости магнитных

Графики зависимости концентрации примеси на поверхности диффузионного слоя от средней проводимости слоя, рассчитанные по (1.20) и (1.21) при различных значениях параметра y\jw и фиксированных значениях концентрации Na, нашли широкое применение при обработке результатов измерений на диффузионных слоях. Эти зависимости называют эмпирическими кривыми Ирвина.

§ 2.3. Определение концентрации доноров и акцепторов по температурной зависимости концентрации носителей заряда

Анализ температурной зависимости концентрации носителей заряда, определенной по результатам холловских измерений, является одним из основных способов изучения примесей в полупроводниках. Цель такого анализа состоит в определении типа и числа примесей, имеющихся в полупроводниковом материале, их концентраций и энергий ионизации, вклада каждого из локальных уровней в общую концентрацию носителей заряда, спектра возбужденных состояний уровней и других характеристик. Основные причины, ограничивающие применение этого метода, связаны, например, с электропроводностью по примесным уровням в области низкой температуры и вырождением при больших концентрациях примесей.

В общем виде анализ температурной зависимости концентрации носителей заряда в полупроводнике представляет собой сложную задачу. Полупроводник может содержать несколько видов донор-ных и акцепторных примесей, что соответствует определенной степени его компенсации. Некоторые примеси могут отдавать или присоединять не один, а несколько электронов. Примесный атом может находиться не только в основном энергетическом состоянии, но и в возбужденном. Основное и возбужденное состояния характеризуются соответствующими факторами спинового вырождения. В некоторых полупроводниковых материалах валентная зона в центре зоны Бриллюэна оказывается вырожденной, что проявляется в увеличении фактора вырождения акцепторного состояния. Поэтому в каждом конкретном случае следует решить, чем можно пренебречь.

В настоящее время для анализа температурной зависимости концентрации носителей заряда используют ЭВМ. С помощью ЭВМ можно легко обрабатывать большое количество исходных данных, рассчитывать уравнения (2.14) любой степени сложности, анализировать сложные модели примесных уровней. В ряде работ, посвященных исследованию кремния, арсенида галлия, германия проанализированы экспериментальные данные с помощью модели, учитывающей возбужденные состояния и расщепление основного состояния примеси, с учетом влияния глубоких примесных уровней, многовалентных примесей и примесей двух различных типов.

Последовательное удаление слоев. Измерение зависимости концентрации и подвижности носителей заряда от координаты с помощью эффекта Холла основано на последовательном удалении тонких слоев. Для удобства вычислений вводят эффективный коэффициент Холла 1/?эф=^х/ш, относящийся к слою кэнечной толщины w, и используют поверхностную проводимость 0п = аш.

ный на анализе температурной зависимости концентрации носителей заряда, здесь неприменим.

совпадают со значениями, полученными из температурной зависимости концентрации (горизонтальные прямые на 2Л2). Таким образом, для данного образца существует оптимальный интервал температур, в пределах которого анализ холловской подвижности позволяет получить истинные значения концентрации примеси. Закономерно, что температурный интервал, соответствующий минимальным концентрациям примесей, смещается в сторону более высокой температуры при увеличении концентрации примесей, так как электропроводность по примесной зоне, так же как и влияние вырождения, становится более существенной, а следовательно, относительное влияние рассеяния на колебаниях кристаллической решетки уменьшается.

Согласно экспериментальным данным, для образцов с концентрацией Мл-}-Ыа<7-\№ см~3, для которых может быть выполнен как анализ температурной зависимости концентрации носителей заряда, так и анализ хол-ловской подвижности, значения Nd и Na, вычисленные этими способами, совпадают. При таких концентрациях примесей интервал температур, соответствующий минимальным концентрациям примесей, лежит в пределах от 5 до 40 К. Для образцов с более высокой концентрацией примесей 4Х

2.12. Температурные зависимости концентрации доноров Nd (сплотишь кривые), акцепторов Na (пунктирные кривые), определеннее с помощью уравнения Бру<са — Херринга для образцов а Ь, с

§ 2.3. Определение концентрации доноров и акцепторов по температурной зависимости концентрации носителей заряд!.......... 58

И, наконец, рассмотрим гладкий беспазовый магнитопровод (см. 6.17, в) с обмотками, закрепленными на поверхностях магнитопровода, обращенных к рабочему зазору 8. Зависимости магнитных проводимостей от 9 повторяют аналогичные зависимости для гладкого магнитопровода с пазами для обмоток ( 6.17, а), но их абсолютные значения меньше. В отличие от других магнитных систем здесь обмотки не экранированы магнитопроводом, поэтому испытывают на себе значительное электромагнитное воздействие.

Узловое магнитное напряжение {/„аь является здесь общим для всех ветвей магнитной цепи, поэтому ияаь удобно принять за аргумент при построении графиков зависимости магнитных потоков Ф! и Ф2 от узлового магнитного напряжения ияаЬ:

6. По лабораторной работе сделать заключение относительно: а) возможности измерения магнитных потерь методом ваттметра; б) совпадения опытных и расчетных результатов; в) зависимости магнитных потерь от индукции.

6. По лабораторной работе сделать заключение относительно: а) возможности измерения магнитных потерь методом ваттметра; б) совпадения опытных и расчетных результатов; в) зависимости магнитных потерь от ин-. дукции. Выводы записать в отчет.

и зависимости магнитных сопротивлений RBS~ 1В8/ФВ« ~ RBS(®nx) всех ветвей цепи.

в) характеристики намагничивания /Bs^, — «BS/N/ = KBS^BS^, и зависимости магнитных сопротивлений RK, --• ^BS (q, ФВ8) всех ветвей цепи.

6. По лабораторной работе сделать заключение относительно: а) возможности измерения магнитных потерь методом ваттметра; б) совпадения опытных и расчетных результатов; в) зависимости магнитных потерь от индукции, Выводы записать в отчет.

Легирование молибденом и хромом увеличивает удельное сопротивление, приводит к меньшей зависимости магнитных свойств от механических напряжений и делает начальный участок кривой B=f(H) более крутым. Сплав 76 НХД температурив стабилизирован в диапазоне—60-f--f 60°С. '

9-14. Зависимости магнитных свойств и

К этим методам относится магнитный метод контроля, основанный на использовании зависимости магнитных свойств вещества от его химического фазового состава и кристаллической структуры.

Основное значение меди в сплавах альни и альнико состоит в уменьшении зависимости магнитных свойств от технологии изготовления. Медь уменьшает зависимость магнитных свойств от нарушений режима термообработки и ускоряет процесс распада р-фазы отливок из альнико, позволяя получать высокие магнитные свойства при охлаждении этих отливок на воздухе или в струе воздуха. Без меди процесс распада благодаря наличию кобальта протекает слишком медленно. В сплавах альни медь выравнивает свойства отливок в пределах плавки.

На 17.51 представлены зависимости магнитных свойств сплава 71КНСР после (Термообработки от растягивающих натяжений. Эти характеристики довольно точно отражают тенденции в изменении свойств и других АММС с максимальной проницаемостью — 84КХСР, 84КСР, 86КГСР, 82К2ХСР, 82КЗХСР, АМАГ 183, АМАГ 176. Другие АММС зависят от^механических воздействий в меньшей степени. Изменение магнитных свойств материалов не выходит за пределы 10-15%. в интервалах допустимых температур, указанных для каждого АММС в табл. 17.33. На 17.37 представлены зависимости магнитной индукции от температуры сплава 2НСР, характерные и для других аморфных сплавов.