66. Напряжение пробоя. Виды самостоят разряда в газах.
Разряд, кот существует после прекращения действия ионизатора – самостоятельный.
Напряжение, при кот происходит лавинообразное размещение ионов – напряжение пробоя. Различают 4 типа самостоят зарядов:
Коронный (возник при высоких Р газа вблизи поверхности электродов с большой кривизной).
Тлеющий (возник при низких Р газа, характеризуется большим напряжением и маленьким током).
Искровой разряд (возникает при высоких Р и больших напряжениях).
Дуговой (возник после зажигания искрового при малом расстоянии между е-; без искры, если электроды привести в сопряжение, а затем развести).
67. Энергетические уровни материалов.
В полупроводниках степень связанности е невелика, и они легко покидают атомы при таких воздействиях как нагревание, облучение и т.д. При объединении атомов в кристаллич решетки валентные е образуют систему. Энергетически возможные состояния электронов образуют разрешенный зоны, кот отделены друг от друга запрещенными, т.е. такими в кот энергетические состояния е при данных условиях невозможны.
Согласно принципу запрета Паули, каждое возможное состояние либо вакантно, либо занимается 1 электроном. Исходя из этого в материалах возможны 3 основных случая:
Горизонтальные линии – разрешенные состояния; отсутствие линий – запрещенное состояние; линии с точками – заполненное состояние; линии без точек – пустые состояния.
В
верхней, заполненной е зоне все состояния
заняты. Ширина запрещ зоны
над нею значит больше тепловой энергии
(кТ). В этом случ измен сост при малых
возд невозможно, т.к. свободные разряж
сост достаточно далеки от заполненных.
Это энергетич стр-ра диэлектрика.
Картина
В верхней зоне заполнена часть уровней; при обычных t° нижняя часть. е могут свободно переходить на незанятые уровни. Это энергетич стр-ра Ме. Частично заполненная верхняя зона у Ме может образовываться в 2-х случаях: число е в зоне <, чем число уровней; число е равно числу уровней, но в этих Ме верхняя граница запрещенной зоны выше, чем нижняя граница следующей зоны, т.е. зоны частично перекрываются.
Картина та же, что и в 1-м случае, только ширина запрещенной зоны сравнима с тепловой Е kT. В этом случае некоторое кол-во е из заполненной зоны может переходить на незаполненные уровни. Это стр-ра полупроводника. Верхнюю заполн зону наз валентной, а зону с пустыми состояниями – зоной проводимости.
68. Полупроводники. Собственные и примесные полупроводники.
Для полупроводников характерна двойственная природа носителей Z. Переход е их валентной зоны в зону проводимости сопровождается появлением «+» -но заряженной электронной вакансии в валентной зоне. Их наз дырками, они участвуют в переносе по эстафетному мех-му.
Если проводимость обусловлена движением е, то это проводимость n типа, а если движением дырок – p типа. А проводники соответственно электронными и дырочными. Если кол-во е и дырок совпадает, то полупроводник – собственный. (характерны для достаточно чистых проводников). Наличие примесей может вызывать в полупроводниках проводимость n или р типа. Примесь, вызывающая преобладание электронов – донорная. Оно формирует заполненный электронами уровень в запрещенной зоне вблизи дна зоны проводимости. Если примесь формирует дырочную поверхность, ее наз акцепторной. Она формир дополнит пустые уровни вблизи потолка валентной зоны.