ИНЖЕКЦИЯ носителей

(от лат. injectio — вбрасывание), проникновение неравновесных (избыточных) носителей заряда в полупроводник или диэлектрик под действием электрич. поля. Источником избыточных носителей служит контактирующий ПП или металл (см. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД), свет (ф о т и н ж е к ц и я), само электрич. поле (лавинная И.) и т. п. При контактной И. внеш. электрич. поле нарушает равновесие потоков носителей заряда через контакт двух тв. тел с разными работами выхода Ф. При приведении тв. тел в контакт возникают диффузионные потоки носителей, приводящие к тому, что в приконтактной области одно тело заряжается положительно, а другое — отрицательно. Вблизи контакта возникает электрич.

поле, создающее потоки носителей заряда, к-рые компенсируют диффузионные потоки. Если внеш. поле направлено против контактного, то появляется поток избыточных эл-нов из тела с меньшей Ф в тело с большей Ф и поток избыточных дырок в обратном направлении.

И. основных носителей создаёт нескомпенсированный пространств. заряд, поле к-рого препятствует их проникновению в глубь ПП и ограничивает инжекц. ток. И. основных носителей наблюдается в слоях высокоомных полупроводников и диэлектриков, толщина к-рых сравнима с глубиной проникновения неравновесных носителей. Она осуществляется в антизапирающих контактах. В ПП с высокой электропроводностью а (напр., в Ge и Si) И. основных носителей не наблюдается, т. к. глубина их проникновения крайне мала.

При И. неосновных носителей их заряд нейтрализуется основными носителями. Поэтому в ПП с высокой а неосновные носители могут перемещаться за счёт амбиполярной диффузии и амбиполярного дрейфа носителей. Глубина проникновения избыточных носителей ограничивается рекомбинацией. При малой напряжённости электрич. поля она определяется длиной диффузии

(Dt)1/2,

где D — коэфф. амбиполярной диффузии, т — время жизни носителей; в достаточно сильном поле Е она =mЕt; (m — амбиполярная подвижность).

Коэфф. И. наз. отношение тока неосновных носителей через контакт к полному току. И. осуществляется запирающими контактами.

Хотя в ПП с высокой s И. основных носителей не происходит, вблизи антизапорных контактов всё же возможно появление неравновесных носителей заряда. Внешне это явление (т.н. аккумуляция) напоминает И., но имеет др. природу. Оно наблюдается при таком направлении поля, когда неосновные носители движутся к контакту. При включении поля ток неосновных носителей через антизапирающий контакт меньше, чем в объёме ПП, и они накапливаются вблизи контакта. Заряд избыточных неосновных носителей нейтрализуется непрерывно натекающими из объёма основными. Глубина области накопления значительно превосходит длину экранирования. В слабых полях она =(Dt)1/2, в сильном поле она меньше. И. лежит в основе работы многих ПП приборов.

Источник: Физический энциклопедический словарь на Gufo.me