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
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Викулин И.М. -> "Гальваномагнитные приборы" -> 7

Гальваномагнитные приборы - Викулин И.М.

Викулин И.М., Викулина Л.Ф., Стафеев В.И. Гальваномагнитные приборы — М.: Радио и связь, 1983. — 104 c.
Скачать (прямая ссылка): galvomagnitniepribori1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 33 >> Следующая


Функциональные возможности магниторезистора могут быть значительно расширены созданием полевого электрода (МДП-тина) на боковой поверхности. При изменении напряжения па полевом электроде меняется скорость рекомбинации на прилегающей поверхности полупроводника, а следовательно, создается возможность управления величиной магниточувствительности.

Рассмотренные магниторезисторы используются в настоящее время в выпускаемых промышленностью мил-литесламетрах Ф4356.

4. Магнитодиоды

4.1. МАГНИТОДИОДНЫИ ЭФФЕКТ

В качестве магнитодиодов используются несимметричные р+—п- или п+—р-переходы с длинной базой, т. е. базой, длина которой больше длины диффузионного смещения неосновных носителей заряда. Рассмотрим для определенности р+—я-переход. Внешнее напряжение, приложенное к такому диоду (рис. 4.1) в прямом направлении, распределяется между областью объем-

20 яого заряда р+—/i-перехода F03 и высокоомиой базой V6

V =Voa+V6. (4.1)

Вольт-амперная характеристика (BAX) р+—я-перехо-да без учета падения напряжения на р- и «-областях записывается в виде [7]

I== /нас [єхр (<7 V03/ckT) 1], (4.2)

где ток насыщения Zliac = <fSDppJLp; 1<с<2, в зависимости от уровня инжекции. Из (4.2)

Упо

Рис. 4.1. Структура диода с длинной базой

+ У о—

^--V5—1
P+ ! *

-W-

"1

Vm = (CkTiq) In (1+///„,<). (4.3)

Падение напряжения на базе

W

V6 = J' Edx = IR6 = 7/аб. (4.4)

о

Зависимость E(j, р) определяется из уравнений для токов

Jp = qPl>-pE-qDpvp, f„=qny.aE+qDnin, j=jp + jn, (4.5)

а Р(х> і)—из решения уравнения непрерывности (для постоянного тока)

O-P р-рп п-пр _0

дх> Ll дх2 Ll (4-Ь)

При типичных граничных условиях р(0) = рпехр X X (<? V03IkT), p(W)=pn и достаточно длинной базе W> (3—5) Lp решение (4.6) можно записать в виде

P = Pn+ Pn [exp (qV03lk Т) — 1] ехр (— XjLp). (4.7)

Сопротивление базы, рассчитанное по (4.4), (4.5) для этого случая в интервале токов Л/,1ас</<Л/насехр(1^//.р),

R6 = (WjbnS) [1 _ (LpI Щ In (1 + !/AIuc)], (4.8) где A = bnJpe(b+\) + l.

21 Подставив (4.8) в (4.4) и в (4.1), получим BA

диода

2 Ь kT I IW

V = -г—j—;--In --1--^r X

b +1 q Iliac QVnKnS

I L AIhk +I^

При помещении диода в перпендикулярное направл! нию тока магнитное поле его сопротивление увеличу вается по следующим причинам.

Во-первых, изменяется ток насыщения р—/г-перехо да. В р+—л-переходе этот ток образуется дырками [7] возникающими в слое базы толщиной Lp около пере хода со скоростью тепловой генерации рп!"р, т. е.

Intc = qSLppn;-p. (1.101

С учетом известных соотношений физики полупроводников

Ll = Dp-.p и Dp= Dn ;*„ = kT;q (4.11)

Ivnc = Pns /яЬТ*р:-.р . (4.12)

Уменьшение Iiy7 в магнитном поле сопровождается одновременным уменьшением Tp за счет отклонения инжектированных носителей к поверхности базы, где скорость их рекомбинации обычно выше, чем в объеме. По этому результирующее изменение /нас меньше, чем ИЗ менение исходной проводимости полупроводника (1.12) и им можно пренебречь.

Во-вторых, уменьшается подвижность основных носителей и связанная с ней проводимость базы.

В-третьих, уменьшается проводимость базы, обу словленная инжектированными неосновными носителя -MH за счет снижения Lp оэ | [IpZp вследствие уменьшенц \1р и -р и увеличения эффективной толщины базы вслеЛ ствие искривления линий тока.

Совместное действие этих трех причин, приводящ< к увеличению сопротивления диода в магнитном пол может усиливаться внутренней положительной обра ной связью по току. Она состоит в том, что рост сопрі тивления базы в магнитном поле приводит к увеличі нию падения напряжения на ней F6 и к уменьшени напряжения на р—«-переходе V03 [при постоянно!

22 внешнем напряжении V, см. (4.1)]. В свою очередь, с уменьшением V03 уменьшается инжекдия носителей р—-«-переходом и дополнительно растет сопротивление базы.

Поскольку первые две причины не могут обеспечить магниточувствительности выше, чем магниторезисторов, то для достижения высокой чувствительности диодов к магнитному полю необходимо, чтобы третья причина была определяющей. Магнитодиодным эффектом в настоящее время и принято называть эффект изменения сопротивления диода в магнитном поле, происходящего вследствие изменения распределения концентрации неравновесных носителей в базе диода [4, 7]. Проводимость базы, обусловленная инжектированными носителями, должна быть не меньше, чем проводимость, обусловленная основными носителями. Это условие обеспечивается выбором материала базы с малым пп и большим Lp.

При меньших длинах базы (W ^nLp) решение уравнения непрерывности (4.6) с теми же граничными условиями имеет вид

P - Pn + Pn [ехр (Я V0 k 7) - 1 ] Sh X

y,[(W-x)Lp\sh(W,Lp). (4.13)

Выражение для R6 (4.8) при этом значительно усложняется. Например, для полупроводника, близкого к собственному, при низких уровнях пнжекции

" Пб1) CW [ЛехрО^/^ + Т-' + СЛЛ + ^-С]'1 1 J

где A = IJm,; F^sh(WlLp); С = , A2 --- F2- R6=Wt -S — исходное сопротивление базы при 1 — 0.

В зависимости от структуры р—«-перехода и контакта к базе граничные условия изменяются, что приводит к еще большемV усложнению зависимости R6(I) (см. [4]).
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 33 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама