Рассмотрим влияние МП на концентрацию и подвижность носителей
Динамическое уравнение движения в этом случае
,
– сила Лоренца.
Скорость дрейфа имеет направление , если нет МП . В этом случае составляющие скорости, вообще говоря, ненулевые.
Представим уравнение движения в декартовых координатах. Выберем направление осей как это показано на рисунке, учитывая, что , , .
Представим уравнение движения следующим образом:
при данном выборе осей , .
Сила Лоренца
.
При данном выборе осей
С помощью ранее разработанной методики была снята ВАХ для МЖ. Исследована зависимость ВАХ от темпа нагружения КЯ (скорости изменения величины подаваемого напряжения)
.
Получены следующие результаты:
1. ВАХ МЖ имеет вид замкнутой кривой (сильно втянутый овал), расположенной в первом и третьем квадрантах координатной плоскости.
2. Наблюдалась прямая зависимость между скоростью изменения напряжения и формой петли ВАХ (см. рис. IV.1.3), при этом угол наклона (т.е. сопротивление МЖ не меняется.
|
|
3. При увеличении подаваемого напряжения (Um) угол наклона петли не менялся, изменялась форма петли, увеличивалась её площадь (см. рис. 4.1.4). Все измерения проводились при комнатной температуре Т =294 К.
4. I0 - ток соответствующий U=0 на ВАХ- остаточный ток.
U0 - напряжение, при котором I=0 на ВАХ - запирающее напряжение.
Построены зависимости:
- I0(U*) при Um = const (рис. IV.1.5)
- I0(Um) при U* = const (рис. IV.1.6)
- U0(U*) при Um = const (рис. IV.1.7)
- U0(Um) при U* = const (рис. IV.1 8)
Данные занесены в таблицу 1.
5. По ВАХ была вычислена удельная электропроводность МЖ:
; , и построена зависимость при Um = const (рис. IV.1.9) и при U* = const (рис. IV.1.10)
Были сделаны следующие выводы:
1. Конечная часть ВАХ указывает на нарушение закона Ома.
2. Большая полуось эллипса зависит от U*. Чем больше U*, тем меньше большая полуось. Чем больше U*, тем больше I0.
3. I0 увеличивается с ростом Um.
4. Чем больше U*, тем больше напряжение деполяризации U0 и I0.
5. С ростом Um увеличивается U0, т.е. поляризационные эффекты возрастают с ростом Um.
6. ВАХ имеет линейный участок (для s); значение s от U* не зависит.
7. Площадь S, ограниченная кривой ВАХ, характеризует потери на переориентацию дрейфа; эта площадь зависит от U* : чем больше темп, тем больше S.
Таблица 1.
Зависимость ВАХ от величины напряжения подаваемого на ячейку (Um)
Период вращения: 45 с. | 18 с. | 2,5 с. | ||||||||||
Um, В | 2 | 6 | 8 | 10 | 2 | 6 | 8 | 10 | 2 | 6 | 8 | |
Rx | 140 кОм | 140 кОм | 1 МОм | 1 МОм | ||||||||
U* | 0,17 | 0,53 | 0,71 | 0,88 | 0,4 | 1,3 | 1,7 | 2,2 | 3,2 | 9,6 | 12,8 | |
Iоб ´10-7 А | 4,19 | 2,33 | 5,81 | 5,58 | 9,53 | 17,91 | 16,28 | 15,58 | 9,53 | 18,4 | 16,98 | |
I0, В | 1,17 | 4,81 | 4,81 | 4,58 | 5,47 | 10,66 | 12,28 | 5,08 | 5,47 | 12,4 | 20,9 | |
U0, В | 0,075 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,21 | 0,4 | 0,4 | 1,05 | 0,21 | 0,43 | 0,4 | |
s, ´10-10 | 5,93 | 6,25 | 6,25 | 5,94 | 3,39 | 3,46 | 3,9 | 3,62 | 3,39 | 3,7 | 3,62 |
|
|