Примесный носитель

Cтраница 4

У всех металлов энергия активации проводимости равна нулю, и поэтому различие в их электрических свойствах определяется величиной удельного сопротивления, которое является характерной материальной константой, сравнительно слабо меняющейся при изменении температуры, при освещении или при введении малых примесей. На электрические свойства полупроводниковых материалов температура, освещение и малые примеси оказывают столь сильное влияние, что удельное электрическое сопротивление не может служить однозначной характеристикой реального полупроводника. На рис. 1 в больших кружках приведены численные значения этой величины для различных элементарных полупроводников. Здесь следует сделать оговорку, что электрические свойства реального, не очень чистого полупроводника определяются в известном интервале температур пе энергией активации собственной проводимости, а энергией возбуждения примесных носителей тока. Но чтобы не отклоняться от намеченной последовательности изложения, отложим этот вопрос до общего обсуждения роли собственной и примесной проводимости, а пока попытаемся выяснить другой важный вопрос - о природе наблюдаемой на опыте положительной электронной проводимости. [46]

Температурный ход электропроводности германия с примесями мышьяка. [47]

Собственная проводимость в функции от 1 / Т представлена на рис. 44 пунктирной прямой. Для наименее чистого образца ( кривая 6) проводимость почти не изменяется с температурой. Для остальных образцов характерны участки, где вплоть до наступления собственной проводимости с увеличением температуры электропроводность падает. Чем чище германий, тем при более низкой температуре начинается металлический ход проводимости. В более чистых образцах раньше наступает истощение примесными носителями и, начиная с этого момента, концентрация носителей тока становится достоянной. Тогда изменение электропроводности определяется лишь температурной зависимостью подвижности носителей. [48]

Проводимость примесного полупроводника, как и проводимость любого проводника, определяется концентрацией носителей и их подвижностью. С изменением температуры подвижность носителей меняется по сравнительно слабому степенному закону, а концентрация носителей - по очень сильному экспоненциальному закону, поэтому зависимость проводимости примесных полупроводников от температуры определяется в основном температурной зависимостью концентрации носителей тока в нем. На рис. 323 дан примерный график зависимости In 7 от 1 / Г для примесных полупроводников. Участок АВ описывает примесную проводимость полупроводника. Рост примесной проводимости полупроводника с повышением температуры обусловлен в основном ростом концентрации примесных носителей. Участок 6С соответствует области истощения примесей ( это подтверждают и эксперименты), участок CD описывает собственную проводимость полупроводника. [49]

Смешанное ( третье) слагаемое в (1.214) и (1.215) может существенно превышать первые два. При тех же условиях величина R уменьшится всего на 8 % по сравнению со своим начальным ( примесным) значением. Таким образом, смешанная проводимость сказывается на температурной зависимости Q гораздо сильнее и при более низких температурах, чем для Д, а, а. Это позволяет, используя поперечный ЭНЭ для определения g, понизить температуру проведения эксперимента, не допуская чрезмерного перегрева образцов. Применительно к пленкам термоэлектрических материалов ( А1УВЛ1 и A BVI) это имеет немаловажное значение, так как концентрация примесных носителей в них, как правило, велика и собственная проводимость проявляется при высоких температурах, при которых может происходить реиспарение пленок или генерация электрически активных дефектов. [50]

Смешанное ( третье) слагаемое в (1.214) и (1.215) может существенно превышать первые два. При тех же условиях величина R уменьшится всего на 8 % по сравнению со своим начальным ( примесным) значением. Таким образом, смешанная проводимость сказывается на температурной зависимости Q гораздо сильнее и при более низких температурах, чем для Л, а, а. Это позволяет, используя поперечный ЭНЭ для определения Eg, понизить температуру проведения эксперимента, не допуская чрезмерного перегрева образцов. Применительно к пленкам термоэлектрических материалов ( AIVB VI и AVBVI) это имеет немаловажное значение, так как концентрация примесных носителей в них, как правило, велика и собственная проводимость проявляется при высоких температурах, при которых может происходить реиспарение пленок или генерация электрически активных дефектов. [51]

Страницы: 1 2 3 4