Kimerítő réteg
A kimerítő réteg (kimerült, kimerült réteg) a félvezető fizikában a többségi hordozók alacsonyabb koncentrációját jellemzi két anyag határfelületén, mint az egyensúlyi .
Példa erre két félvezető pn átmenetei vagy heteroátmenetei különböző sávrésekkel vagy fém-félvezető interfésszel.
A fém-dielektrikum határfelületen egy kimerítő réteg is előállítható elektromos tér alkalmazásával , ami a FET működésének alapvető fizikai elve .
Kimerült réteg kialakítása
Két különböző félvezető, vagy egy félvezető és egy fém érintkezésekor a határrétegekben potenciálgát képződik , és ezekben a rétegekben a töltéshordozók koncentrációja nagymértékben eltérhet a térfogati értékükhöz képest. Az érintkezőközeli rétegek tulajdonságai az alkalmazott külső feszültségtől függenek , ami az érintkező áram-feszültség karakterisztikájának nemlinearitásához vezet . Ezeket a nemlineáris tulajdonságokat elektromos áram egyenirányítására, elektromos rezgések átalakítására, erősítésére és generálására használják .
Tekintsünk egy fém-félvezető érintkezőt: a félvezető elektronjai egy fémbe mennek át, és egy bizonyos áramsűrűséget hoznak létre , a fémelektronok pedig egy félvezetőbe áramsűrűséget képezve.Ezek az áramok általában nem egyenlőek nagyságrendben. Ha például, akkor a félvezető negatívan, a fém pedig pozitívan töltődik mindaddig, amíg mindkét áram kioltja egymást. Állandósult állapotban az energiasávok szélei lefelé hajlottaknak bizonyulhatnak, és a közeli érintkezési rétegben az elektronok koncentrációja nagyobb lehet, mint a tömegben ( dúsított rétegben ). Ellenkező esetben a zónák állandósult görbülete egy kimerült közeli érintkezési réteg kialakulásához vezet.
Tulajdonságok
A kimerült réteg vastagsága az alkalmazott fordított feszültség növekedésével növekszik, miközben a rétegben koncentrálódó töltés összmennyisége is növekszik. Ebből következik, hogy az érintkezőnek van egy bizonyos kapacitása , amit töltőkapacitásnak nevezünk [1] .
A kimerítő réteg nagy elektromos ellenállással rendelkezik, és a félvezető diódák , tranzisztorok , varicap és más félvezető eszközök fő munkarétege.
Jegyzetek
- ↑ Bonch-Bruevich V. L., Kalasnyikov S. G. Félvezetők fizikája. - Moszkva: Nauka, 1977. - S. 174, 259.
Irodalom
- Nagy orosz enciklopédia. 23. kötet, Moszkva, 2013, 462-463 .
- Bonch-Bruevich V. L. , Kalasnyikov S. G. Félvezetők fizikája. - Moszkva: Nauka, 1977.