空間電荷極化

空間電荷極化

空間電荷極化常常發生在不均勻介質中,在外電場的作用下,不均勻電介質中的正負間隙離子分別向負、正極移動,引起電介質內各點離子密度的變化,產生電偶極矩,這種極化稱為空間電荷極化。

基本介紹

  • 中文名:空間電荷極化
  • 外文名:space-charge polarization
  • 發生條件:發生在不均勻介質中
  • 產生:電介質內各點離子密度的變化
  • 定義:在電極附近的離子就是空間電荷
  • 學科:工程技術
定義,相關規律,空間電荷,空間電荷測量,

定義

空間電荷極化往往發生在不均勻介質中,在外電場的作用下,不均勻電介質中的正、負間隙離子分別向負、正極移動,因此電介質內各點離子密度的變化,產生電偶極矩,這種極化稱為空間電荷極化。

相關規律

實際上晶界、相界、晶格畸變、雜質等缺陷區都可成為自由電荷運動的障礙,在這些障礙處,自由電荷積聚,也形成空間電荷極化(見圖4.16(b))。由於空間電荷積聚,可形成很多與外電場方向相反地電場。
圖4.16 空間電荷極化圖4.16 空間電荷極化
空間電荷極化隨溫度升高而下降。因為溫度升高,離子運動加劇,離子擴散容易,因而空間電荷減少。
空間電荷的建立需要較長的時間,大約幾秒到數十分鐘,甚至數十小時,因此空間電荷極化只對直流和低頻下的介電性質有影響。

空間電荷

由於外加電場和極化的影響,降低了電子或空穴逸出電極的勢壘,從電極發射的電子或空穴在外加電場的作用下產生遷移,在遷移過程中被介質中的陷阱所捕獲而形成空間電荷。
在pn結中,電子和空穴帶有相反的電荷,它們在擴散過程中要產生複合(中和),結果使P區和N區中原來的電中性被破壞。
空間電荷區指載流子濃度超過原載流子濃度的區域。空間電荷指流子濃度超過原載流子濃度。

空間電荷測量

測量系統
1.脈衝電源:提供0/1.0kV、脈衝寬度8ns,重複頻率2kHz的脈衝電壓,數字顯示;
2.高壓電源:提供直流高壓;
3.信號耦合和感測模組:提供3s以上的脈衝時延,空間電荷靈敏度30.6/Ccm,空間解析度18~19m

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