dibr: как и следовало ожидать

как и следовало ожидать
     Как и следовало ожидать, наблюдённые нами НЕВЕРОЯТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, минуя промежуточные стадии перешли к позиции "это поняли 50 лет назад". Удалось найти статью в УФН, датированную 1932 годом, с описанием и попыткой объяснения (неправильного) того же эффекта (не в алмазе, конечно, но не суть важно), а в 1962-63 годах (как раз 50 лет назад, ага) было две классических работы с уже более-менее нормальным объяснением. Жаль, нобелевки у нас не будет, ~~надбавку бы дали, и уже хорошо~~ :-)

     Интересно другое. В процессе поиска в интернетах было обнаружено большое количество разнородных "учебников для ПТУ", "методичек", "рефератов" и подобной литературы, тиражировавшей буквально дословно то самое, явно неправильное, объяснение эффекта, высказанное в тридцатые годы прошлого века. Методички и учебники на вид вполне современные, уж всяко не пятидесятилетней давности - но откуда тогда в них настолько устаревшие данные? Неужели так более полувека и копипейстят бездумно из учебника в учебник? В нормальных статьях такой фигни нет - впрочем, в них в 99% случаев эффект не объясняют, просто упоминая как общеизвестный, или приводя готовые формулы :-)

     Речь, если что, о "вторичном фототоке" или "умножении фототока" в фоторезисторах. "Неправильное", но популярное, объяснение - через выбивание вторичных электронов разогнанными первичными - что при напряжении на электродах меньше ширины запрещённой зоны как бы сложнореализуемо в принципе, а то что в твёрдом теле электрону не дадут толком разогнаться - ухудшает картину ещё в, эээ, очень много раз. "Правильное" (хотя и тоже небесспорное, но уже намного разумнее "неправильного") - что вторичные электроны влетают в кристалл с катода с той же скоростью, с которой улетают в анод первичные, чтобы поддержать общую электронейтральность образца.

(Добавить комментарий)

lexxair@lj
2011-11-23 14:14 (ссылка)

недавно к нам приходил мужик слушать ТМН, чтобы определить надо ли его чинить.
спрашивал как работает ТМН. ну мы сказали то, что нам рассказывали, да в книжках пишут. а он объяснил, что это все неправильное объяснение)

(Ответить)

a_kruglov@lj
2011-11-23 17:02 (ссылка)

Чего-то я вот это объяснение мелким шрифтом совершенно не понимаю, а интересно. Я так понял, удивление у вас вызывало то, что в единицу времени в провод анода вылетает больше электронов (точнее, прибавка от освещения при постоянном напряжнии больше), чем на фоторезистор попадает фотонов (так, как вы их подсчитали). Я правильно понял? В этом объяснении, что ли, подразумевается, что в переносе тока участвуют только электроны (из зоны проводимости), а дырки (т.е. валентные электроны) не могут проникнуть в катод? И почему электроны с катода вторичные, их что-то из катода выбивает? И всё равно непонятно. Если есть ссылка, я могу и сам почитать.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)

dibr@lj
2011-11-23 18:23 (ссылка)

> Я так понял, удивление у вас вызывало то, что в единицу времени в провод анода вылетает больше электронов (точнее, прибавка от освещения при постоянном напряжнии больше), чем на фоторезистор попадает фотонов (так, как вы их подсчитали)

Угу. Причём конкретно так больше, в десятки-сотни раз. Включение "фоторезисторное", то есть заряды генерируются в объёме и растягиваются полем на электроды, контакт с электродами омический, без "перехода".

> В этом объяснении, что ли, подразумевается, что в переносе тока участвуют только электроны (из зоны проводимости), а дырки (т.е. валентные электроны) не могут проникнуть в катод?

Я не уверен, что сам правильно понял, но как я понял, дырки движутся медленнее электронов, поэтому электроны быстро "сдувает" в анод, в объёме образуется заряд от дырок, заряд втягивает электроды из катода, которые в свою очередь опять сдувает в анод, и так τ/t раз, где τ - время жизни, t - время пролёта катод-анод. Но вполне вероятно что я понял неправильно, поскольку нестыковки тут для меня есть (те же дырки - в формулах их концентрацию*подвижность плюсуют к электронам, а в моём рассуждении получается что надо минусовать, ибо если дырки подвижные - их точно так же будет быстро "выносить" в катод, и заряда не будет), поэтому комментарии приму с радостью :-)

> И почему электроны с катода вторичные, их что-то из катода выбивает?

Почему выбивает? Втягивает полем дырок, для поддержания общей электронейтральности образца :-) Контакт у нас (как нам хочется верить) омический, электроны должны запрыгивать спокойно.

> Если есть ссылка, я могу и сам почитать.

http://dibr.nnov.at/temp/Rose-1966.djvu,
http://dibr.nnov.at/temp/Ryvkin1963ru.djvu,
UPD: долбаный хостинг со странными ограничениями на расширения! Архив http://dibr.nnov.at/temp/rose-ryvkin.rar,
http://dibr.nnov.at/temp/4_Samohvalov.pdf
Ещё что-то на работе лежит, если надо - выложу завтра.

Повторюсь - сторонним комментариям буду рад, ибо что-то как-то сомневаюсь, что прочитал всё это правильно.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

a_kruglov@lj
2011-11-28 04:46 (ссылка)

Почитал Роуза. Смысл, я так понял, в том, что время жизни ностеля может быть больше, чем время его пролёта по образцу, за счёт того, что после его вылета электрическим полем втягивается такой же с другого конца, пока он не рекомбинирует или не прилипнет куда-нибудь. За счёт этого один фотоэлектрон может давать много протекших через образец электронов. Идея выглядит разуммно. Единственное -- в формуле для коэффициента усиления как отношения времени жизни к времени пролёта никак не учитывается второй тип носителей, их учёт может немного изменить числа. Наибольшиее изменение будет в предельном случае, когда свойства электронов и дырок совпадают, тогда новые носители не будут подсасываться, и коэффициент усиления будет 1 независимо от отношения этих времён.

А в чём это объяснение небесспорное по твоему мнению?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

dibr@lj
2011-11-28 05:00 (ссылка)

Именно в этом: подвижность носителей может быть близкой ("табличные" значения для монокристалла алмаза отличаются всего в 1.5 раза), при этом есть статьи, где приводятся формулы с обоими типами носителей - и там они учитываются "с плюсом", хотя при формулировке "...для сохранения общей электронейтральности" их надо было бы учитывать "с минусом". Статей, где носители учитывались бы "с минусом" я пока не нашел :-)

(Ответить) (Уровень выше)