Наличие у поверхности полупроводника уровня Es, выполняющего роль «стока» для неравновесных носителей заряда, приводит к возникновению направленных потоков носителей к поверхности, пропорциональных значениям их избыточной концентрации:
|
jn |
Sn n |
jp |
Sp p |
|
q |
q |
||
|
|
|
||
sn , s p |
выражают относительную долю избыточных |
|||
носителей заряда, ежесекундно рекомбинирующих в единице площади поверхности полупроводника, эти коэффициенты имеют размерность скорости и называются скоростями поверхностной рекомбинации электронов и дырок.
Для идеальной поверхности, |
эквивалентной |
любой |
|
|
S 0 |
воображаемой поверхности в объеме полупроводника, |
||
Для поверхности идеального металлического |
S |
|
контакта |
|
|
Бесконечное значение |
скорости поверхностной |
|
рекомбинации означает, что на поверхности полупроводника
всегда |
ns |
ps |
|
, т.е. |
поверхностные |
концентрации |
|
|
0 |
всегда остаются |
равновесными |
||||
электронов |
и |
|
дырок |
||||
( ps p0 |
ns |
n0 |
). Такие идеальные контакты называются |
||||
омическими. |
|
|
|
|
|
||
В моделях приборов скорость поверхностной рекомбинации обычно полагают бесконечной
Эффект Холла
•Исследования эффекта Холла позволяют определить основные электрофизические свойства полупроводников
•Кинетические эффекты, возникающие при одновременном воздействии на проводник электрического и магнитного полей, называют гальваномагнитными эффектами. Эффект Холла является одним из таких эффектов
•Это явление открыл американский ученый Эдвин Холл в 1879 году в тонких пластинах золота. Суть его, состоит в том, что в проводнике с током, помещённом в магнитное поле, перпендикулярном направлению тока, возникает электрическое поле в направлении, перпендикулярном направлениям тока и магнитного поля
•Рассмотрение эффекта Холла проведем для слабого магнитного поля. Под слабым магнитным полем понимают такое поле, для которого время релаксации носителя заряда много меньше его периода обращения Т по круговой орбите в магнитном поле
T
Образец для измерения эффекта Холла
|
|
|
d E |
|
|
Fл q d B |
Fэп qEy |
|
q d B q Ey |
|
|
EH d B |
|
|
VH EH |
b d B b. |
|
Vx |
I B |
RН |
I B |
|
q n d |
||||
d |
||||
|
|
1 |
1 |
||
n |
|
p |
|
q RН |
q RН |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
q n d |
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
V |
|
|
j B b R j B b. |
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
H |
|
|
|
nq |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RН |
|
1 |
|
|
|
|
RН |
1 |
nq |
|
|
|
pq |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
RН H .
Отклонение носителей заряда под воздействием магнитного поля в образцах с дырочной (а) и
электронной (б) электропроводностью