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[科普中国]-空间电荷极化

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空间电荷极化常常发生在不均匀介质中,在外电场的作用下,不均匀电介质中的正负间隙离子分别向负、正极移动,引起电介质内各点离子密度的变化,产生电偶极矩,这种极化称为空间电荷极化。

定义空间电荷极化往往发生在不均匀介质中,在外电场的作用下,不均匀电介质中的正、负间隙离子分别向负、正极移动,因此电介质内各点离子密度的变化,产生电偶极矩,这种极化称为空间电荷极化。1

相关规律实际上晶界、相界、晶格畸变、杂质等缺陷区都可成为自由电荷运动的障碍,在这些障碍处,自由电荷积聚,也形成空间电荷极化(见图4.16(b))。由于空间电荷积聚,可形成很多与外电场方向相反地电场。

空间电荷极化随温度升高而下降。因为温度升高,离子运动加剧,离子扩散容易,因而空间电荷减少。

空间电荷的建立需要较长的时间,大约几秒到数十分钟,甚至数十小时,因此空间电荷极化只对直流和低频下的介电性质有影响。

空间电荷由于外加电场和极化的影响,降低了电子或空穴逸出电极的势垒,从电极发射的电子或空穴在外加电场的作用下产生迁移,在迁移过程中被介质中的陷阱所捕获而形成空间电荷。2

在pn结中,电子和空穴带有相反的电荷,它们在扩散过程中要产生复合(中和),结果使P区和N区中原来的电中性被破坏。

空间电荷区指载流子浓度超过原载流子浓度的区域。空间电荷指流子浓度超过原载流子浓度。

空间电荷测量测量系统

1.脉冲电源:提供0/1.0kV、脉冲宽度8ns,重复频率2kHz的脉冲电压,数字显示;

2.高压电源:提供直流高压;

3.信号耦合和传感模块:提供3s以上的脉冲时延,空间电荷灵敏度30.6/Ccm,空间分辨率18~19m

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学