www.wikidata.uk-ua.nina.az

Ефект Дембера явище в фізиці напівпровідників яке складається з виникнення електричного поля і ЕРС в однорідному напівпр

Ефект Дембера

Ефект Дембера — явище в фізиці напівпровідників, яке складається з виникнення електричного поля і ЕРС в однорідному напівпровіднику при його нерівномірному освітленні за рахунок різниці рухливості електронів і дірок. Час встановлення постійного значення ЕРС Дембера при постійному освітленні визначається часом встановлення дифузійно-дрейфової рівноваги, близьким до максвелівського часу релаксації. Непостійний ефект Дембера, що викликаний імпульсним освітленням, використовується для генерації терагерцового випромінювання. Найбільш сильний ефект Дембера спостерігається в напівпровідниках з вузькою забороненою зоною і високою рухливістю електронів, наприклад в InAs, InSb .

Фізика явища Редагувати

При освітлюванні поверхні напівпровідника світлом з довжиною хвилі, яка лежить в області власного поглинання, утворення нерівноважних електронів і дірок відбувається в основному поблизу цієї поверхні. Виниклі електрони і дірки дифундують з області більш освітлюваної в більш затемнену. Коефіцієнт дифузії у електронів більший, ніж у дірок, тому електрони швидше поширюються від освітленого місця. Просторове розділення зарядів призводить до виникнення електричного поля, яке спрямоване від поверхні в глиб кристала. Це поле тягне повільну хмару дірок і уповільнює швидку хмару електронів. В результаті між освітленими і неосвітленими точками зразка виникає ЕРС, яка отримала назву ЕРС Дембера.

Математика Редагувати

Величина ЕРС Дембера за відсутності пасток і без обліку поверхневої рекомбінації визначається формулою:

,

де  — коефіцієнт дифузії електронів,  — коефіцієнт дифузії дірок,  — рухливість електронів,  — рухливість дірок,  — відстань від поверхні, що освітлюється до місця, де вже немає нерівноважних носіїв.

ввівши позначення , враховуючи співвідношення Ейнштейна і беручи інтеграл, одержимо

,

Історія Редагувати

Відкрив німецький фізик X. Дембер (Н. Dember; 1931); теорію розробив Я.І.Френкель (1933), німецький фізик Г. Фреліх (1935), Е.М.Ліфшиц і Л.Д.Ландау (1936).

Поперечна ЕРС Дембера Редагувати

В анізотропних кристалах, якщо освітлювана поверхня вирізана під кутом до кристалографічних осей, з'являється електричне поле , перпендикулярне градієнту концентрації. ЕРС між бічними гранями зразка в цьому випадку дорівнює

,

де  — довжина освітленої частини зразка.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. M. B. Johnston, D. M. Whittaker, A. Corchia, A. G. Davies, and E. H. Linfield.  // Physical Review B : journal. — 2002. — P. 165301. — Bibcode:2002PhRvB..65p5301J.
  2. T. Dekorsy, H. Auer, H. J. Bakker, H. G. Roskos, and H. Kurz.  // Physical Review B : journal. — 1996. — P. 4005. — Bibcode:1996PhRvB..53.4005D.
  3. S. Kono et al.  // Appl. Phys. B[en] : journal. — No. 6. — P. 901.

Література Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Efekt Dembera yavishe v fizici napivprovidnikiv yake skladayetsya z viniknennya elektrichnogo polya i ERS v odnoridnomu napivprovidniku pri jogo nerivnomirnomu osvitlenni za rahunok riznici ruhlivosti elektroniv i dirok Chas vstanovlennya postijnogo znachennya ERS Dembera pri postijnomu osvitlenni viznachayetsya chasom vstanovlennya difuzijno drejfovoyi rivnovagi blizkim do maksvelivskogo chasu relaksaciyi Nepostijnij efekt Dembera sho viklikanij impulsnim osvitlennyam vikoristovuyetsya dlya generaciyi teragercovogo viprominyuvannya 1 2 3 Najbilsh silnij efekt Dembera sposterigayetsya v napivprovidnikah z vuzkoyu zaboronenoyu zonoyu i visokoyu ruhlivistyu elektroniv napriklad v InAs InSb Zmist 1 Fizika yavisha 2 Matematika 3 Istoriya 4 Poperechna ERS Dembera 5 Div takozh 6 Primitki 7 LiteraturaFizika yavisha RedaguvatiPri osvitlyuvanni poverhni napivprovidnika svitlom z dovzhinoyu hvili yaka lezhit v oblasti vlasnogo poglinannya utvorennya nerivnovazhnih elektroniv i dirok vidbuvayetsya v osnovnomu poblizu ciyeyi poverhni Vinikli elektroni i dirki difunduyut z oblasti bilsh osvitlyuvanoyi v bilsh zatemnenu Koeficiyent difuziyi u elektroniv bilshij nizh u dirok tomu elektroni shvidshe poshiryuyutsya vid osvitlenogo miscya Prostorove rozdilennya zaryadiv prizvodit do viniknennya elektrichnogo polya yake spryamovane vid poverhni v glib kristala Ce pole tyagne povilnu hmaru dirok i upovilnyuye shvidku hmaru elektroniv V rezultati mizh osvitlenimi i neosvitlenimi tochkami zrazka vinikaye ERS yaka otrimala nazvu ERS Dembera Matematika RedaguvatiVelichina ERS Dembera za vidsutnosti pastok i bez obliku poverhnevoyi rekombinaciyi viznachayetsya formuloyu U D n D p m n m p 0 l d s s displaystyle U frac D n D p mu n mu p int limits 0 l frac d sigma sigma nbsp de D n displaystyle D n nbsp koeficiyent difuziyi elektroniv D p displaystyle D p nbsp koeficiyent difuziyi dirok m n displaystyle mu n nbsp ruhlivist elektroniv m p displaystyle mu p nbsp ruhlivist dirok l displaystyle l nbsp vidstan vid poverhni sho osvitlyuyetsya do miscya de vzhe nemaye nerivnovazhnih nosiyiv vvivshi poznachennya b m n m p displaystyle b frac mu n mu p nbsp vrahovuyuchi spivvidnoshennya Ejnshtejna e D n p m n p k B T displaystyle eD n p mu n p k B T nbsp i beruchi integral oderzhimo U k T e b 1 b 1 l n s 0 s l displaystyle U frac kT e frac b 1 b 1 ln frac sigma 0 sigma l nbsp Istoriya RedaguvatiVidkriv nimeckij fizik X Dember N Dember 1931 teoriyu rozrobiv Ya I Frenkel 1933 nimeckij fizik G Frelih 1935 E M Lifshic i L D Landau 1936 Poperechna ERS Dembera RedaguvatiV anizotropnih kristalah yaksho osvitlyuvana poverhnya virizana pid kutom do kristalografichnih osej z yavlyayetsya elektrichne pole E D displaystyle E D perp nbsp perpendikulyarne gradiyentu koncentraciyi ERS mizh bichnimi granyami zrazka v comu vipadku dorivnyuye U E D d displaystyle U perp E D perp d nbsp de d displaystyle d nbsp dovzhina osvitlenoyi chastini zrazka Div takozh RedaguvatiPrimitki Redaguvati M B Johnston D M Whittaker A Corchia A G Davies and E H Linfield Physical Review B journal 2002 P 165301 Bibcode 2002PhRvB 65p5301J T Dekorsy H Auer H J Bakker H G Roskos and H Kurz Physical Review B journal 1996 P 4005 Bibcode 1996PhRvB 53 4005D S Kono et al Appl Phys B en journal No 6 P 901 Literatura RedaguvatiShalimova K V misce Moskva vidavnictvo Energoatomizdat 1985 rik str 392 vidpovid red A M Prohorov misce M vidavnictvo Bolshaya Rossijskaya enciklopediya izdatelstvo Sov enciklopediya 1988 rik str 704 A Arhivovano 27 serpnya 2018 u Wayback Machine G Arhivovano 27 serpnya 2018 u Wayback Machine Rokah Arhivovano 27 serpnya 2018 u Wayback Machine Fotoelektrichni yavisha v napivprovidnikah Arhivovano 27 serpnya 2018 u Wayback Machine Navchalnij posibnik z kursiv Fotoelektrichni yavisha v napivprovidnikah i Fotoelektrichni yavisha v napivprovidnikah i napivprovidnikovih nanostrukturah Arhivovano 27 serpnya 2018 u Wayback Machine M Arhivovano 22 grudnya 2018 u Wayback Machine V Arhivovano 22 grudnya 2018 u Wayback Machine Carov Arhivovano 22 grudnya 2018 u Wayback Machine Generaciya ta reyestraciya teragercovogo viprominyuvannya ultrakorotkimi lazernimi impulsami Arhivovano 22 grudnya 2018 u Wayback Machine Navchalnij posibnik Arhivovano 22 grudnya 2018 u Wayback Machine Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Efekt Dembera amp oldid 34901662