![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Вплив напівпровідникових властивостей часток на іонізаційну рівновагу в плазмі
Рівняння (9.13) і (9.18) дозволяють визначити зміщення іонізаційної рівноваги плазми в шарі просторового заряду біля поверхні металевої частинки. У експериментах використовувалися паливні композиції, що містять частинки кремнію, тому взаємодію плазми з напівпровідниковими частинками розглянемо на прикладі кремнію. На рис.12 і рис.13 представлені енергетичні діаграми контакту кремній – плазма і кремній – двоокис кремнію – плазма.
Рис. 12. Енергетична діаграма контакту кремній – плазма.
Як і багато інших напівпровідників з ковалентним зв'язком, кремній має велику густину ( Ширина забороненої зони залежить від температури. Відповідно, концентрація електронів і дірок в об'ємі власного кремнію складає:
де Цей випадок нагадує контакт метал – плазма, оскільки електрони переходять на рівень Фермі напівпровідника. Відмінність полягає у тому, що кількість електронів на поверхневих станах набагато менше кількість вільних електронів в металі. Тому зміна заряду частинки може позначитися на обмінних процесах. Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Введемо величину, рівну відношенню числа заповнених поверхневих станів до повного їх числа. Концентрація електронів на поверхневих станах частинки кремнію визначається шаром просторового заряду усередині частинки і зарядним обміном між частинкою і плазмою. Кількість електронів, що перейшли з об'єму напівпровідника на поверхневі стани, обчислюється шляхом інтегрування по шару об'ємного заряду:
де Відповідно об'ємна концентрація електронів на поверхневих станах частинки
Таким чином, якщо на поверхні частинки адсорбується
В цьому випадку іонізаційна рівновага описується формулою, що аналогічною рівнянню (9.18), враховує заповнення поверхневих станів частинок кремнію:
де Тоді поверхневе значення параметра
Природно припустити, що в плазмі частинки кремнію покриті шаром оксиду. В цьому випадку поверхневі стани не виконують визначальної ролі і висота потенційного бар'єру в напівпровіднику залежить від властивостей контактуючого середовища (рис.13).
Рис. 13. Енергетична діаграма контакту кремній – оксид кремнію – плазма. Між контактними речовинами відбувається обмін електронами, напрям якого залежить від співвідношення роботи виходу електрона з напівпровідника у вакуум і з плазми у вакуум. Робота виходу електрона з напівпровідника в плазму рівна:
Висота потенційного бар'єру в напівпровіднику
Оскільки в наближенні Дебая заряд частинки пов'язаний з потенціалом її поверхні виразом, то рівняння (10.6) можна представити у вигляді:
Врахуємо процеси поверхневої іонізації і рекомбінації. Адсорбований на поверхні частинки атом з більшою вірогідністю віддає електрон на вакансію валентної зони, що відповідає емісії дірок. В цьому випадку енергія іонізації атома дорівнює: Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
Адсорбований іон забирає електрон із зони провідності напівпровідника, тому енергія рекомбінації має вигляд:
Енергія іонізації атомів домішкиплазми виявляється менше енергії рекомбінації іонів на величину ширини забороненої зони напівпровідника. Підставимо рівняння (10.5) в рівняння (10.8) і (10.9). Тоді одержимо вирази для коефіцієнтів поверхневої іонізації і рекомбінації:
Розрахунки показують, що для випадку плазми з домішкою атомів калію (
де,
Таким чином, поверхневе значення параметра неравноважності для кремнієвої частинки, покритої шаром оксиду, що знаходиться в калієвій плазмі рівно:
Вираження (10.13) відрізняється від випадку контакту метал – плазма тільки наявністю двох додаткових додатків – висоти потенційного бар'єру в напівпровіднику і половини ширини забороненої зони напівпровідника.
|