Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Основы теории фотопроводимости - Роуз А.

Роуз А. Основы теории фотопроводимости — М.: Мир, 1966. — 189 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviteoriifotoprovodimosti1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 54 >> Следующая

§ 7. Токовый шум в полупроводниках при наличии уровней прилипания
Здесь, как и в случае фотопроводника, существует критическое поле, при котором так называемый токовый шум превышает джонсоновский шум. Это поле равно
«>_ kT ® ~7П~’
D
где Ld — длина диффузии термически возбужденных носителей, которая связана с временем жизни термически возбужденных носителей таким же соотношением, как в случае носителей, возбужденных светом. Токовый шум [см. (6.8)] равен
/* = 4е/ОЛ?, (6.19)
где G = & \ixlL.
При этом предполагается, что плотность свободных электронов меньше плотности электронов на уровнях прилипания, из которых они термически возбуждаются.
В противоположном случае, когда концентрация свободных электронов превосходит концентрацию
Шумовые токи
127
электронов на ловушках, при вычислении шумовых токов свободные носители следует рассматривать как резервуар, из которого возникают носители на уровнях прилипания. Вообще, если имеются электроны, находящиеся при тепловом равновесии в двух группах состояний, то группу состояний, имеющую большую концентрацию электронов, следует рассматривать как резервуар, из которого электроны генерируются в состояния, где их концентрация меньше. Такое рассмотрение обеспечивает отсутствие обратного влияния статистических флуктуаций скорости генерации на раз' мер резервуара, соответствующего отрицательной обратной связи или корреляции, которая уменьшала бы нормальные статистические флуктуации. Подходя к этому вопросу несколько иначе, можно сказать, что упомянутые выше группы состояний образуют единую систему. Времена жизни электронов в каждой группе состояний определяют два различных времени ответа. Система как целое отвечает на внешнее воздействие или релаксирует со скоростью, определяемой меньшим из времен ответа. Более короткое время ответа связано с группой состояний, имеющих меньшую концентрацию электронов.
Вычислим шумовой ток, используя скорость, с которой электроны переходят из свободного состояния на уровни прилипания. Согласно выражению (6.5),
/I = 4/чх2 АВ = 4^ ef А В = 4 еЮ (^)2 А В. (6.20)
Здесь п0 — концентрация свободных носителей, т — время, которое электрон проводит в зоне проводимости между двумя захватами, а т8 — время, в течение которого электрон находится на уровне прилипания Вкладом на один элемент здесь является дефицит заряда
возникающий вследствие того, что Электрон некоторое время находится на уровнях прилипания. То обстоятельство, что эта величина является именно
128
Глава 6
дефицитом, а не добавкой к току, измеряемому во внешней цепи, разумеется, не влияет на величину шумового тока.
Для того чтобы облегчить сравнение выражений (6.19) и (6.20), в выражение (6.20) введена величина G = <?\it(L. Как следует из выражения (6.20), среднеквадратичный шум, приходящийся на единицу ширины полосы пропускания, уменьшается в (т8/т)2 раз по сравнению с выражением (6.19). Однако полный шум уменьшается в ts/t раз, так как максимальная ширина полосы пропускания в выражении (6.19) равна
а в выражении (6.20) она равна
Наконец, согласно принципу детального равно весия,
где tis — концентрация электронов на уровнях прилипания. Из (6.21) следует, что
и мы можем записать выражение (6.20) в виде
при ns<n0. При ns>«o множитель в скобках становится равным единице, и мы получаем выражение (6.19).
§ 8. Токи, ограниченные объемным зарядом
Шумовую составляющую токов, ограниченных объемным зарядом, можно рассматривать двумя способами. Один из них состоит в сравнении этих токов с токами в вакуумном диоде с учетом того, что резуль-
(6.21)
(6.22)
(6.23)
Шумовые токи
129
тирующий шумовой ток является дробовым шумом, подавляемым объемным зарядом вследствие наличия виртуального катода. Такой путь представляется автору окольным, так как и в обычном сопротивлении для того, чтобы выполнялся закон Ома, тоже должен существовать виртуальный катод. Поскольку никто не рассматривает шум обычного сопротивления как дробовой шум, подавляемый объемным зарядом, то, строго говоря, этого нельзя делать и в случае токов, ограниченных объемным зарядом.
Более непосредственный подход состоит в сопоставлении образца, в котором протекает ток, ограниченный объемным зарядом, с сопротивлением той же величины. При этом с хорошей точностью можно ожи-дать тех же результатов, включая переход к то-ковому шуму при полях <?>kT/eLD, как и в § 6.
§ 9. Фотопроводник при наличии уровней прилипания
Предположим, что скорость возбуждения электронов в зону проводимости равна F сект1. Большинство электронов попадет на уровни прилипания, и лишь часть 0 остается свободной. Предположим также, что электроны захватываются за время, малое по сравнению с их временем жизни. Поток возбужденных электронов мы можем разделить на два потока: меньшая часть направляется в зону проводимости, а большая часть — на захватывающие центры. Эта картина предполагает, что шумовые свойства в этом случае можно рассматривать так же, как шум потока электронов, делящегося между двумя близко расположенными коллекторными электродами. В этом случае (в пренебрежении взаимодействием объемных зарядов) шумовые токи вычисляются независимо как дробовой шум, присущий каждой части потока. Такой метод, однако, не является подходящим для данного случая, так как он подразумевает независимость потоков, падающих на каждый коллектор. В рассматриваемой же задаче существует сильная связь между свободными и захваченными носителями, осуществляемая через процессы теплового возбуждения и захвата
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 54 >> Следующая