III.3. Влияние МП на подвижность носителей в МЖ

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  


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: