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 (U_m) 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 U_m = const (рис. IV.1.5)

- I⁰(U_m) при U^* = const (рис. IV.1.6)

- U⁰(U^*) при U_m = const (рис. IV.1.7)

- U⁰(U_m) при U^* = const (рис. IV.1 8)

Данные занесены в таблицу 1.

5. По ВАХ была вычислена удельная электропроводность МЖ:

; , и построена зависимость при U_m = 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 U_m.

4. Чем больше U^* , тем больше напряжение деполяризации U⁰ и I⁰.

5. С ростом U_m увеличивается U⁰, т.е. поляризационные эффекты возрастают с ростом U_m.

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 (U_m)