ГОЛДБЕРГЕРА - ТРИМЕНА СООТНОШЕНИЕ

- формула, связывающая константу -распада и пион-нуклонную константу связи :

m_Ng_A=F_pg_pN , (*)

где m_N - масса нуклона, g _А=1,18 - константа аксиально-векторной связи в -распаде нуклона. Эксперим. значение 93 МэВ, поэтому Г. - T. с. выполняется с точностью ~10%. Ф-ла (*) была получена M. Л. Голдбергером (M. L. Goldberger) и С. Б. Трименом (S. В. Тrеiman) в 1958 при модельных вычислениях амплитуды -распада, к-рая определяется матричным элементом от аксиально-векторного адронного тока (см. Аксиальный ток )для перехода вакуум - -мезон. Впоследствии выяснилось, что Г.- T. с. является прямым следствием гипотезы аксиального тока частичного сохранения. Справедливость равенства (*) - один из гл. аргументов в пользу этой гипотезы. М. В. Терентьев.

Отклонения от закона Ома. Основной эффект, в к-ром проявляется разогрев носителей заряда в полупроводниках с ростом электрич. поля,- изменение электропроводности и отклонение вольт-амперной характеристики (BAX) полупроводников от линейной, т. е. от закона Ома (рис. 2). Если электропроводность с ростом поля увеличивается, то BAX наз. суперлинейной, если же падает,- сублинейной.

Рис. 2. Различные виды вольт-амперных характеристик полупроводников в сильных электрических полях: 1 -линейная (омическая); 2 - сублинейная; 3 - суперлинейная; 4 - N- образная; 5 -S-образная.

Электропроводность может изменяться с полем из-за зависимости подвижности Г. э. и (или) их концентрации от поля. Эффективная подвижность изменяется из-за того, что время релаксации Г. э., как правило, зависит от энергии электронов, к-рая обычно растёт с ростом электрич. поля. При рассеянии Г. э. на заряж. примеси подвижность увеличивается с полем, а при их рассеянии на фононах-падает. Кроме того, Г. э., приобретая достаточно большую энергию, переходят в более высокие долины зоны проводимости (см. Многодолинные полупроводники), в к-рых их подвижность меньше (механизм Ридли - Уоткинса - Xилсама). Это имеет место в GaAs и InP га-типа и др. полупроводниках в сильных полях.

Концентрация носителей заряда в электрич. поле изменяется из-за ударной генерации электронно-дырочных пар или ударной ионизации примесных атомов, а также из-за изменения скорости рекомбинации носителей заряда или скорости их захвата примесными центрами. Обычно захват электронов происходит положит. ионами. При этом скорость захвата падает с ростом электрич. поля (разогрева) и концентрация электронов проводимости растёт. Если же примесные центры заряжены отрицательно, то электрон, чтобы оказаться захваченным, должен преодолеть энергетич. барьер. Поэтому с ростом электрич. поля и увеличением энергии Г. э. скорость захвата электронов растёт и концентрация их падает (эффект наблюдается в Ge га-типа с примесями Cu и Au).

При достаточно быстром падении электропроводности с ростом электрич. поля на BAX появляется падающий участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.BAX имеет N -образный вид (наблюдается Ганна эффект). В тех же случаях, когда электропроводность с полем, наоборот, быстро растёт, BAX может стать S -образной. При этом как следствие возникает шнурование тока в полупроводниках. Если при приближении напряжения к нек-рому критич. значению ток растёт аномально круто, то имеет место электрич. пробой - межзонный или примесный.

Другие эффекты, связанные с разогревом электронов. 1) В сильном электрич. поле электропроводность полупроводников кубич. сингонии становится анизотропной даже в отсутствие магн. поля (в слабых полях она изотропна). Это связано преим. с разной заселённостью Г. э. долин зоны проводимости. 2) Изменяются коэфф. диффузии и спектральная плотность флуктуации тока (см. Флуктуации электрические); возникает анизотропия этих величин даже при изотропной зависимости энергии электронов от квазиимпульса (характеристики шума, измеренные вдоль и поперёк тока, разные). 3) Наблюдается эмиссия Г. э. в вакуум из ненагретых полупроводников. 4) Возникает эдс при однородной темп-ре кристалла, но неоднородном разогреве электронов.

Если разогрев электронов мал, но наблюдаем по разл. эффектам, электроны наз. тёплыми.

Носители заряда разогреваются не только пост. током, но также при поглощении ими эл.- магн. излучения. Возникающее при этом изменение электропроводности полупроводника представляет собой один из механизмов фотопроводимости и используется для создания чувствительных приёмников излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Г. э. возникают также при генерации носителей заряда светом с энергией фотонов , превышающей ширину запрещённой зоны на величину, значительно большую kT, а также (в случае примесных полупроводников) светом с энергией фотонов, существенно превышающей энергию ионизации примесных центров (фоторазогрев). Часть фотоэлектронов, создаваемых в полупроводнике р -типа светом с , рекомбинирует с дырками (см. Рекомбинация носителей заряда), оставаясь ещё "горячими" (т. е. до термализации). Эта рекомбинация является источником горячей люминесценции.

Лит.. Конуэлл Э., Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях, пер. с англ., M., 1970; Денис В., Пожела Ю., Горячие электроны, Вильнюс, 1971; Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г., Физика полупроводников, M., 1977. Ш. M. Коган.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.