Беспримесный полупроводник

Cтраница 2

На рис. 2.3 изображена энергетическая диаграмма беспримесного полупроводника и распределение Ферми - Дирака при различных температурах. По оси абсцисс отложена вероятность ( р) заполнения электронами соответствующих энергетических уровней. На этом рисунке минимальное значение энергии зоны проводимости обозначено Wa, максимальное значение энергии валентной зоны - WB. При температуре абсолютного нуля все валентные уровни заполнены с вероятностью, равной единице, а вероятность заполнения любого уровня зоны проводимости равна нулю. При комнатной температуре часть валентных электронов переходит в зону проводимости. Уровень Ферми располагается посредине запрещенной зоны. Однако поскольку он находится в запрещенной зоне, то фактически электроны не могут стабильно находиться на этом уровне. [16]

Какие механизмы рассеяния имеют место в беспримесных полупроводниках. [17]

Такую электропроводность называют собственной электропроводностью, а беспримесные полупроводники - полупроводниками с собственной электропроводностью или полупроводниками / - типа. [18]

Зависимость удельной электропроводности от температуры. [19]

Таким образом, при повышении температуры электропроводность беспримесного полупроводника увеличивается. [20]

Выше была рассмотрена зависимость удельной проводимости от магнитного поля для идеального беспримесного полупроводника, у которого концентрации носителей тока обоих знаков одинаковы. Если этого равенства нет, то в полупроводнике возникает холловское электрическое поле, которое будет противодействовать отклонению силой Лоренца преобладающих носителей тока и способствовать отклонению носителей противоположного знака. В результате этого изменение сопротивления полупроводника в магнитном поле уменьшается. [21]

Напомним, что электропроводность кристаллов неметаллической структуры, а следовательно, и беспримесных полупроводников определяется в основном величиной энергии активации и температурой. [22]

На рис. 43.19, а показана схема образования электрона фотопроводимости и дырки у собственного беспримесного полупроводника. [23]

Эта величина всегда равна квадрату концентрации электронов ( или дырок, что одно и то же) в беспримесном полупроводнике при той же температуре. [24]

При удалении подвижных зарядов из приконтактного слоя удельное сопротивление в этом слое возрастает на несколько порядков, достигая величины удельного сопротивления беспримесного полупроводника. Это возрастание часто, например в случае закиси меди, порядка 106 раз. Поэтому слой в 10 - см создает добавочное сопротивление, равное сопротивлению добавочного слоя полупроводника толщиной 10 - 5 10 10 см. Если действительная толщина образца составляла 1 мм, то добавочное сопротивление на двух электродах окажется в 100 раз больше внутреннего сопротивления образца. Измеряя его сопротивление сначала между золотыми или графитовыми электродами, обладающими более высоким контактным потенциалом, а затем между алюминиевыми или магниевыми с меньшим контактным потенциалом, мы во втором случае измерим в 100 раз большее сопротивление, чем в первом. [25]

При удалении подвижных зарядов из прикоптактного слон удельное сопротивление в этом слое возрастает на несколько порядков, достигая величины удельного сопротивления беспримесного полупроводника. Поэтому слой в 10 - 5 см создает добавочное сопротивление, равное сопротивлению добавочного слоя полупроводника толщиной 10 - 5 10 10 см. Если действительная толщина образца составляла 1 мм, то добавочное сопротивление на электродах окажется в 100 раз больше внутреннего сопротивления образца. Измеряя его сопротивление сначала между золотыми или графитовыми электродами, обладающими более высокимкон-тактным потенциалом, а затем между алюминиевыми или магниевыми - с меньшим контактным потенциалом, мы во втором случае измерим в 100 раз большее сопротивление, чем в первом. [26]

Зависимость подвижности от концентрации примесей показана на рис. 1.12. При малой концентрации примесей преобладает рассеяние на фононах, подвижность имеет максимальное значение, соответствующее беспримесному полупроводнику. При больших концентрациях примесей влияет рассеяние на ионизированных атомах и подвижность уменьшается с ростом их концентрации. Таким образом, важнейшими факторами, определяющими значение подвижности, являются температура и концентрация примесей. В соответствии с соотношениями Эйнштейна (1.11) эти же факторы определяют значения коэффициентов диффузии свободных носителей. Поэтому все описанные выше зависимости подвижности могут быть использованы и для коэффициентов диффузии с учетом множителя фт. Различие температурной зависимости подвижности и коэффициента диффузии приводит к тому, что с ростом температуры относительная роль диффузионного движения увеличивается. [27]

Структура алмаза [ Л. 5 - 5 ]. [28]

Этими двумя особенностями, которые надо принимать во внимание совместно, и объясняется низкое электрическое сопротивление металлов и их малый положительный температурный коэффициент сопротивления; беспримесные полупроводники обладают большим отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Взаимное сцепление частиц металла обусловлено электрическими силами между положительными ионами и континиумом электронов. [29]

Ферми - по мере истощения носителей, имеющихся на примесном уровне, все большую роль будет играть собственная проводимость полупроводника, определяемая переходами электронов из валентной зоны в зону проводимости, и уровень Ферми в результате опустится до значения А / 2, как это имеет место в беспримесном полупроводнике. [30]

Страницы: 1 2 3 4