444
z О
спой (р-слой); около контакта возникает т. н. физический р ≈ п-переход.
Для получения стабильных выпрямляющих л инжектирующих контактов в полупроводнике создают специально легированный слой с противоположным объ╦му типом проводимости (рис. 6). Высокая эмиссионная способность образующегося т. н. металлургия, р ≈ ?г-пе-рехода достигается, если дырочный слой легирован акцепторами значительно сильнее, чем объ╦м полупроводника донорами (р + ≈ гс-переход или п+ ≈ ^-переход). Иижекция неосновных носителей лежит в основе работы эмиттеров биполярных транзисторов.
Двойная инжокция (одновременная ипжекция с двух сторон дырок и электронов) происходит в образцах полупроводника, ограниченных с одной стороны р^ ≈ га-контактом, а с другой п,f р-коытактом (р*/ш+-диоды или р+ ≈ рпh-диоды). Рост концентрации электронов и дырок в средней части образцов ограничен только скоростью рекомбинации носителей. Ин-жекция, ограниченная рекомбинацией, болео эффективна, чем инжекция, ограниченная пространственным зарядом.
Реальные контакты. Инжекция и экстракция неоС' новных носителей контактом с обедн╦нным слоем эффективны лишь в случае, когда контакт не является дополнит, источником рекомбинации или генераций носителей, т. е. если потоки носителей каждого типа переносятся через обедн╦нный слой без «потерь» и «приобретений». Последние обусловлены тремя причинами,
1) Поверхностная рекомбинация и генерация через центры, локализованные на границе металл ≈ полупроводник или диэлсктрич. прослойка ≈ полупроводник. Это же происходит и в тонкой приконтактной области, где концентрация центров рекомбинации существенно выше, чем в объ╦ме полупроводника, из-за дефектной структуры этой области и из-за диффузии сюда примесей из металла или окисла.
2) Скорость термпч, генерации и рекомбинации носителей в обедн╦нном слое через глубокие уровни (расположенные вблизи середины запрещ╦нной зоны) выше по сравнению с теми же процессами в объ╦ме полупроводника (механизм Са ≈ Нойса ≈ Ш о К л и). Напр., отношение скоростей термич. генерации в обедн╦нном слое и объ╦ме порядка Wn/2ln;Tt где и. ≈ концентрация основных носителей, W ≈ толщина слоя, I ≈ длина диффузии носителей, я/ ≈ концентрация собственных носителей. В Ge, Si и др. полупроводниках, как правило, W<1, но в легированных полупроводниках л>п/, что делает этот механизм существенным.
3) Туннельная (полевая) генерация и рекомбинация носителей в обедн╦нных слоях, В отличие от объ╦ма полупроводника, где возможны только вертикальные
Рис. 7. Рекомбинационные и генерационные переходы электронов в нейтральном объ╦ме полупроводника: &с ≈ край зоны проводимости; £v≈ край валентной зоны; £i, &г ≈ комбинационные уровни.
переходы между рекомбинационными уровнями £lt £2 в запрещ╦нной зоне и состояниями в разрешенных зонах, сопровождающиеся поглощением энергии при генерации и с╦ выделением при рекомбинации (рис. 7), в обедненных слоях ввиду изгиба зон возможны горизонтальные переходы {рис. 8). Они обусловлены тунне-лированисм из состояний в разреш╦нных зонах на уров-йи рекомбинационных центров или даже непосредственно между валентной зоной и зоной проводимости (межзонное, или зиннеровекое, туннелирование). С участием рекомбинационных центров возможен ком-А АО Минированный процесс, включающий горизонтальные и '45 вертикальные переходы. При этом полное энерговыде-
ление или энергопоглощение на одпу пару электрон≈ дырка меньше ширины запрещ╦нной зоны ╦g.
Высокий темп генерации и рекомбинации носителей в обедн╦нном слое ухудшает выпрямляющие и инжек-ционные свойства такого контакта. При обратном смещении он становится источником генерации неравновесных носителей, а прямом смещении ≈ источником их рекомбинации. Для контактов с очень высокой скоростью рекомбинации также применя- ^ ют термин «омический», подразумевая контакт, на к-ром при любых j поддерживаются равновесные значения концентрации носителей. Инжекциоыныо
Рис. 8. Туннельные и комбинированные переходы в областях с наклоном энергетических зон.
свойства таких контактов проявляются лишь при очень больпшх /, тем больших, чем выше скорость рекомбинации в н╦м.
Лит.: Пик у с Г. Е., Основы теории полупроводника вых приборов, М., 1965: Бонч-Бруевич В, Д., К а-лашников С. Г., Физика полупроводников, М., 1977; С т р и х а В. И., Контактные явления в полупроводниках, К,, 1982; Родерик Э. X,, Контакты металл≈полупроводник, пер, с англ., М., 1982. 3. С. Грибников,
КОНТИНУАЛЬНЫЙ ИНТЕГРАЛ - то же, что функциональный интеграл.
КОНТРАВАРИАНТНОСТЬ ≈ см. в ст. Кавариант-ностъ и контравариантностъ.
КОНТРАГЙРОВАННЫЙ РАЗРЯД (от лат, contraho -стягиваю, сжимаю) ≈ электрический разряд в газе% диаметр столба к-рого существенно уменьшен по сравнению с тем же разрядом при меньших силах тока. При контракции (самосжатии) разряда в неск. раз возрастает объ╦мная плотность энергии в плазме столба в поэтому резко увеличивается общая яркость свечения и изменяется его спектральный состав. Контракция происходит вследствие к.-л. качественного изменения условий энергетич. баланса с ростом силы тока в ра-дналы!о неоднородном столбе плазмы. В плазмз молекулярных газов, напр., это изменение возникает вследствие резкого увеличения скорости переноса тепла при приближении степени диссоциации к полной, В атомарных газах при значительно больших тока* (десяти или сотни кА) условия баланса резко меняются и возникает контракция, когда собственное маги. давление становится больше газокипетического (см. Пинч-эффект]. Чем выше давление газа, тем при меньших токах может произойти переход к К. р. Сжатие столба за сч╦т действия внеш. причин (стенок, внеш. полей) не наз. контракцией. в.-н. Колесников. КОНТРАКЦИЯ ГАЗОВОГО РАЗРЯДА (сжатие газового разряда) ≈ резкое» скачкообразное уменьшение поперечного размера области, заполненной разрядным током, возникающее при превышении нек-poro кри-тич. значения давления газа или разрядного тока. При К. г. р. в ыеск. раз возрастает объ╦мная плотность энергии в плазме столба и поэтому резко увеличивается общая яркость свечения и изменяется его спектральный состав. Это явление, характерное для всех типов газового разряда, ограничивает возможность практич. использования газоразрядных устройств областью относительно малых давлений и разрядных токов.
К. г. р. происходит при одновременном выполнении двух условий: 1) эффективность образования заряж. частиц резко спадает от оси к стенкам разрядной трубки; 2) характерное время объ╦мной рекомбинации (нейтрализации) заряж. частиц («рек-ЛО"1 много меньше времени их диффузии на стенки разрядной трубки
а (здесь N ≈ плотность заряж. частиц в разряде, ≈ коэф. объ╦мной рекомбинации заряж. частиц, ≈ радиус разрядной трубки, Da ≈ коэф. амбипо-лярной диффузии). За время рекомбинации заряж. чао-
