Cтраница 1
Переброс электрона в зону проводимости приводит к образованию пары электрон - дырка. [1]
Переброс электронов из валентной зоны в зону проводимости создает в ранее заполненной зоне полупроводника вакантные энергетические уровни. Движение электронов, находящихся в этой зоне, под действием электрического поля эквивалентно движению положительного заряда ( дырки -, численно равного заряду электрона. Дырки перемещаются в направлении напряженности электрического поля ( стр. Проводимость, обусловленная дырками, называется дырочной проводимостью или проводимостью р-типа. [2]
Тогда для переброса электрона в свободную зону требуется некоторая отличная от нуля энергия. Статическое электрическое поле, квант энергии которого / ко равен нулю, не может произвести такого перехода. Это относится, по крайней мере, к слабому полю, не производящему заметного искажения картины зон. [3]
Таким образом, переброс электронов из валентной зоны ( вблизи ее потолка) в зону проводимости ( рис. 43.12) и возникновение вакантных уровней в валентной зоне создают предпосылки для электрической проводимости полупроводника. При наличии внешнего электрического поля эти предпосылки реализуются. В кристалле на носители заряда ( электроны) действует не только внешнее электрическое поле, но также еще и периодическое внутреннее электрическое поле кристалла. Эта масса вводится так, чтобы в ней учитывалось действие на электрон внутреннего поля кристалла и чтобы можно было считать, что электрон с эффективной массой т движется только под влиянием одного внешнего поля. [4]
Энергетическая диаграмма полупроводника, содержащего центры рекомбинации ( а и центры прилипания ( б. [5] |
Первый из этих процессов - обратный тепловой переброс электрона - в рекомбинации роли не играет, второй процесс приводит к рекомбинации электрона и дырки. Для мелких локальных уровней вероятность обратного теплового переброса электрона очень велика. Такие локальные уровни принято называть центрами прилипания. [6]
Энергетические схемы непроводника и проводника. [7] |
Достаточно интенсивное нагревание приводит к перебросу электронов из заполненной зоны в зону проводимости. Высококачественные изоляторы характеризуются большой разностью энергий между высшими уровнями заполненной зоны и низшими уровнями незаполненной зоны. Поэтому существенная электронная проводимость обнаруживается у них только при очень высоких температурах. Поэтому, хотя при низких температурах они совершенно не проводят электричества, но уже при небольшом повышении температуры многие электроны в полупроводнике перескакивают в незаполненную зону и полупроводник приобретает электропроводность. [8]
Как известно, в полупроводниках непрерывно совершаются перебросы электронов в зону проводимости и обратные процессы рекомбинации. При рекомбинации электрон либо получает энергию, либо передает ее решетке. В некоторых полупроводниковых материалах удается получить: а) неравновесные состояния с преобладанием носителей в зоне проводимости и б) излучательные прямые переходы из зоны проводимости в валентную зону. Эти два условия являются необходимыми для установления режима излучения, Исследования показывают, что указанные условия возникают в некоторых полупроводниках вблизи границы р - - перехода, смещенного в прямом направлении. [9]
Если дырки и электроны образуются за счет переброса электронов из валентной зоны в зону проводимости, то число электронов в полупроводнике равно числу дырок. [10]
Если извне будет подведена энергия, достаточная для переброса электрона через запрещенную зону, то, став свободным, электрон сможет перемещаться и под действием электрического поля, создавая электронную электропроводность полупроводника. [11]
Чем больше ширина запрещенной зоны, тем менее вероятен переброс электрона из заполненной зоны в зону проводимости. Ширина запрещенной зоны ( равная энергии активации электропроводности) зависит от природы твердого тела ( полупроводник или изолятор) и может иметь различные значения - от десятых долей до 8 - 10 электроновольт. [12]
Энергетическая диаграмма / э-п-гетероперехода. [13] |
На рис. 1.2 проиллюстрирована рекомбинация электрона и дырки путем переброса электрона из валентной зоны в зону проводимости. [14]
Чем больше напряженность поля, тем сильнее происходит процесс переброса электронов в верхние долины, но чем больше электронов перебрасывается в верхнюю долину, тем больше сопротивление в данной области полупроводника и тем большее напряжение падает на ней, что приводит к уменьшению поля в соседних областях полупроводника. Как показывают наблюдения, области повышенного сопротивления зарождаются у катода и перемещаются к аноду. [15]