Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Шувалов Л.А. -> "Современная кристалография. Том 4" -> 154

Современная кристалография. Том 4 - Шувалов Л.А.

Шувалов Л.А. Современная кристалография. Том 4 — М.: Наука, 1981. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): sovremennayakristalografiyatom41981.djv
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 240 >> Следующая

автоматически путем создания граней скола, перпендикулярных р-/i-
переходу. Высокий коэффициент усиления полупроводниковых кристаллов
(~2000 см'1) позволяет использовать для изготовления лазеров кристаллы
очень малых размеров (доли миллиметра).
Первые инжекционпые лазеры были изготовлены на кристаллах GaAs,
легированных цинком (p-область) и селеном (n-область). Величина пороговой
плотности тока через р-?г-переход, при которой излучение лазера
становилось когерентным, в первых приборах составляла несколько тысяч
ампер на квадратный сантиметр, поэтому они могли работать лишь при низкой
температуре (4-20° К). (Если плотность тока ниже пороговой, то излучение
оказывается некогерентньш, т. е. лазер работает как обычный светодиод.) В
настоящее время пороговая плотность тока снижена до 100 а/см2, и
полупроводниковые лазеры могут работать при комнатной температуре
(Алферов и др., 1968). Это улучшение параметров получено за счет
усовершенствования технологии изготовления лазеров и в первую очередь
путем использования многослойных гетеропереходов в кристаллах твердых
растворов типа Ga1_3.Al3.As (Алферов, 1977). Размеры инжекционных лазеров
очень малы, что связано с большим коэффициентом усиления и высокой
плотностью порогового тока. Излучающая поверхность составляет в них
примерно 10-4 см2, мощность излучения - около 10 вт, КПД - 70-80%
(Богданкевич и др., 1976).
2.6. Фотоэлементы с р-n-переходами. Вскоре после создания первых мед-
нозакисных выпрямителей было установлено, что при их освещении в цепи
выпрямителя появляется ток в отсутствие внешней ЭДС. На этой основе были
изготовлены фотоэлементы с запорным слоем, предназначенные для
преобразования световых сигналов в электрические. Такие приборы
используются, например, в экспонометрах. Для энергетических целей они не
применяются, так как их КПД составляет всего доли процента. Положение
существенно изменилось после изготовления германиевых и кремниевых
фотоэлементов с р-?г-переходами.
КПД таких фотоэлементов составляет 10-12%, а в случае приооров с
гетеропереходами он может достигать 30% (Алферов, 1977). Это открывает
возможность применения фотоэлементов для прямого преобразования солнечной
энергии в электричество.
Рассмотрим кратко принцип работы фотоэлемента с р -"-переходом. Пусть на
поверхность кристалла с р-"-переходом падает свет, эн квантов которого
достаточна для генерации электрошго-дырочн х (рис. 189). Для упрощения
предположим, что весь свет "°(tm)ти меиьше "-области и что расстояниер-"-
перехода от освещаемой пов Р- 6vtvt
диффузионной длииы дырок. При этом все дырки, ге11(r)р11Р^"и потенциалов
достигать р - "-перехода и под действием контактной ра яВЛяются для
eUK переходить в p-область. Генерируемые светом¦ электр рживаться кон-/г-
области основными носителями; они, наоборот, будут тактньш полем р - /г-
перехода и останутся в гг-области.
313
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЕ ПЕРЕХОДЫ
11
р
шт.
P"KS Чу
Рис. 189
Возникновение фото-ЭДС п фотоэлементе
(c)
Таким образом, под влиянием освещения через р-"-переход потечет фототек
где R - количество электронов, создаваемых светом в 1 сек, a Lv-
диффузионная длина дырок. В результате ухода дырок из "-области эта
область зарядится отрицательно, а р-область - положительно, и между ними
возникнет разность потенциалов е7ф, которую называют фото-ЭДС (см. рис.
189). Эта ЭДС уменьшает контактную разность потенциалов eUK, вследствие
чего-через переход в обратном направлении потечет ток, называемый током
утечки:
7v=/s [exp (еУф/кТ)-1].
При некотором значении V$ должно установиться стационарное состояние* при
котором фототок будет равен текущему ему навстречу току утечки. Условие
стационарности имеет вид
откуда для напряжения холостого хода фотоэлемента получим выражение
При малых уровнях генерации неосновных носителей тока Уф пропорциональна
R и, следовательно, интенсивности падающего света. При высокой
интенсивности света Уф растет до тех пор, пока не исчезнет барьер р-"-
перехода. Максимальное напряжение, которое можно получить на р-"-
переходе, равно напряжению, которое возникает вследствие разного
положения уровней Ферми в полупроводниках "- и jo-тшт. Оно примерно равно
напряжению, соответствующему ширине запрещенной зоны Ее.
Если несколько фотоэлементов соединить последовательно, то их ЭДС
складываются. Нанример, если соединить последовательно 100 кремниевых
фотоэлементов, то получим батарею с напряжением порядка 100 в. Такие-
батареи широко используются на космических кораблях и спутниках.
I ф - eRLp,
(30>
eRLp-Is [exp (еУф/кТ)-11=0,
(31)
^ппйянии фотоэлемента для регистрации световых сигналов При "спользовм
Фро в цепь с источником ЭДС к запорном направле-целесообразно "клю
переход течет очень слабый обратный ток, обус-
нип. Принтом чере ' ных поСителей. Освещение такого диода спетом
ловленныи дрейфом приводит к резкому увеличению концентрации
с энергией> /леДователык>, к росту тока через р-п-переход, неосновных
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 240 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама