Холодильный коэффициент

ной концентрации носителей заряда, не всегда справедливо. Если распределение концентрации носителей заряда по толщине слоя известно, то полную концентрацию определяют путем интегрирования профиля по всей толщине образца. Вследствие неполной ионизации примесей при их высокой концентрации количество носителей заряда в слое может быть меньше количества внедренных примесей. На 2.11 приведены зависимости холловской подвижности электронов и дырок в кремнии от их концентрации; сплошными линиями представлены зависимости для некомпенсированного однородного материала, пунктиром — для ион-но-легированных слоев.

2.11. Зависимости холловской подвижности электронов и дырок в кремнии от концентрации носителей заряда

§ 2.5. Определение концентрации доноров и акцепторов по холловской подвижности носителей заряда

Анализ температурной зависимости холловской подвижности носителей заряда, полученной на основе экспериментальных данных по измерениям ЭДС Холла и удельной проводимости, представляет собой еще одну возможность определения концентрации электрически активных примесей в полупроводнике. Она связана с влиянием ионов примесных атомов на рассеяние носителей заряда, что в наибольшей степени сказывается на подвижности носителей заряда при низких температурах. Этот метод наиболее эффективен при высокой концентрации примесей, когда уширение возбужденных состояний приводит к образованию зоны непрерывного спектра, смыкающейся с исходной зоной. В этом случае раздельное определение концентрации доноров и акцепторов может быть осуществлено путем измерения холловской подвижности, если известны механизмы рассеяния носителей заряда. Метод, основан-

Если п0 и Ui известны, то концентрацию доноров и акцепторов можно найти из уравнений (2.36) и (2.37). Концентрацию носителей заряда вычисляют по ЭДС Холла при определенной температуре (например, лри температуре кипения жидкого азота 77 К), а концентрацию ионов примесей-*- по значению холловской подвижности носителей заряда при той же температуре. Однако на практике такой способ не распространен вследствие сложности теоретических расчетов, возникающих при учете одновременного действия нескольких механизмов рассеяния.

совпадают со значениями, полученными из температурной зависимости концентрации (горизонтальные прямые на 2Л2). Таким образом, для данного образца существует оптимальный интервал температур, в пределах которого анализ холловской подвижности позволяет получить истинные значения концентрации примеси. Закономерно, что температурный интервал, соответствующий минимальным концентрациям примесей, смещается в сторону более высокой температуры при увеличении концентрации примесей, так как электропроводность по примесной зоне, так же как и влияние вырождения, становится более существенной, а следовательно, относительное влияние рассеяния на колебаниях кристаллической решетки уменьшается.

холловской подвижности Цр ~ 0,08 см2/(В-с); это соответствует изменению

5—в) и холловской подвижности (4) в красной РЬОП:

малым, но и значения холловской подвижности ц^., не зависящей от прили-

41. Зависимость холловской подвижности неравновесных НЗ

4.3.11. Зависимость холловской подвижности дн носителей заряда от размера кристаллитов в ТР-мк-Si : Н ( 61 1

Холодильный коэффициент — по формуле (6.34): « = <7о//к = 123,58/43,61 = 2,83.

Задача 6.34. Фреоновая холодильная установка холодильной мощностью Q0 = 100 кВт работает на фреоне-12 при температуре испарения ^ = —5 °С и температуре конденсации перед регулирующим вентилем tt — 25 °С. Определить холодильный коэффициент и стандартную холодильную мощность установки при температуре испарения t'\ = —15 °С и температуре конденсации перед регулирующим вентилем t\ =30 °С, если теоретическая мощность компрессора установки NT = 26 кВт и коэффициент подачи компрессора для рабочих параметров t]v = r\Vc — 0,69. Пар из испарителя выходит сухим насыщенным.

Отсюда холодильный коэффициент цикла составляет:

Пример 4-10. Аммиачная установка работает при температуре насыщения tn = —15° С. Сухой насыщенный пар аммиака поступает из испарителя в компрессор, где сжимается по адиабате до давления, соответствующего давлению насыщения при температуре охлаждающей ВОДЫ Кбнденсатора, которая равна /„ = -j-15° С. Определить холодильный коэффициент.

о>0 = /а — /! = 1 395 — 1 245 = 150 кдж/кг. Отсюда холодильный коэффициент по формуле (4-32)

Холодильный коэффициент реальной холодильной машины о можно выразить через энтальпии системы для состояний а, Ь, с и d.

Теперь можно рассчитать холодильный коэффициент, пользуясь термодинамическими данными для используемого хладагента.

Пример 4.8. Пусть температура испарителя аммиачной^ холодильной машины (точка с на 4.26) равна ~~!5°С, а температура, при которой конденсируется аммиак в конденсаторе (точка а), равна 30 °С. Требуйся определить холодильный коэффициент данной установки, степень сухости пара в точке и количество ра-

В этих формулах G\ — количество энергоносителя на входе в утилизационную установку; GS — количество энергоносителя на выходе из утилизационной установки; ii — энтальпия энергоносителя на выходе из технологического агрегата-источника БЭР; is — энтальпия энергоносителя при температуре t2 на выходе из утилизационной установки; р — коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы утилизационной установки и агрегата-источника ВЭР; ? — коэффициент потерь тепла утилизационной установкой в окружающую среду; Б — холодильный коэффициент (отношение количества выработанного холода к количеству затраченного тепла).

где QT — выработка тепла в утилизационной установке за счет ВЭР; QH — использование тепловых ВЭР; а — коэффициент использования тепла, выработанного в утилизационной установке; Qx — выработка холода за счет ВЭР; е — холодильный коэффициент; Ъ3 — удельный расход топлива на выработку тепла в замещаемой котельной установке,

Для обратного цикла холодильных установок критерием эффективности служит холодильный коэффициент