Собственный полупроводник
Cтраница 2
Рассмотрим собственный полупроводник ( Na Na 0) при температурах, удовлетворяющих условию Eg kT, где ЕеЕ со - Е - ширина запрещенной зоны; ECQ и Ev0 - дно зоны проводимости и потолок валентной зоны соответственно. [16]
Рассмотрим собственный полупроводник, в общем случае не находящийся в состоянии термодинамического равновесия. Под действием внешнего возбуждения электроны будут переходить из валентной зоны в зону проводимости, где их концентрация станет больше, чем при термодинамическом равновесии. Одновременно происходит обратный процесс спонтанной, вынужденной и безызлучательной рекомбинации электронов и дырок. [17]
Такие собственные полупроводники плохо проводят электрический ток и особого технического значения не имеют. [18]
Однако собственные полупроводники способны проявлять и иной механизм электрической проводимости. [19]
Рассмотрим сначала собственный полупроводник. [20]
Легирование собственного полупроводника примесью существенно влияет на его удельную электрическую проводимость. Примесь нарушает периодичность кристаллической решетки и образует в энергетическом спектре полупроводника дополнительные уровни, которые располагаются в запрещенной зоне. Если энергетический уровень примеси находится вблизи дна зоны проводимости, то в этом случае более вероятным является переход электронов с уровней примеси в зону проводимости. Концентрация свободных электронов в таких полупроводниках увеличивается и становится существенно больше концентрации дырок. Такие примеси называются донорными. [21]
У собственного полупроводника, у которого ширину запрещенной зоны можно охарактеризовать единственной величиной El при температуре Т, на возбуждение электрона в зону проводимости и образование дырки в валентной зоне затрачивается на горячем конце образца энергия Ее; при рекомбинации эта же энергия выделяется на холодном конце. Такой перенос энергии происходит дополнительно к ее переносу электронами и дырками по отдельности, но находится в связи с последним. Биполярная диффузия эффективна не при любом соотношении между по-движностями электронов и дырок. [22]
Для собственного полупроводника уровень ЕР проходит через середину запрещенной зоны. В электронном или дырочном полупроводнике он лежит соответственно в верхней или нижней половине запрещенной зоны. [23]
 |
В металле зона проводимости заполнена электронами частично. [24] |
Кроме собственных полупроводников, в которых электрический ток возможен благодаря тому, что часть электронов из валентной зоны тепловое движение переводит в зону проводимости, существуют так называемые примесные полупроводники. В примесных полупроводниках носители тока появляются благодаря переходам электронов не из одной энергетической зоны в другую, а с энергетических уровней атомов примеси в свободную энергетическую зону, или из заполненной зоны на свободные энергетические уровни примесей. В этом случае электрические свойства кристалла очень сильно зависят от концентрации примесей. [25]
 |
Процесс образования пары электрон - дырка в решетке под действием фонона ( или фотона. [26] |
Проводимость собственного полупроводника, обусловленную парными носителями теплового происхождения, называют собственной. [27]
Состояние собственного полупроводника при 25 С было выбрано в качестве стандартного состояния, и тогда значение уровня Ферми в этих условиях будет также стандартной величиной. [28]
Электропроводность собственного полупроводника аддитивно слагается из вкладов электронов проводимости и дырок. [29]
Состояние собственного полупроводника при 25 С было выбрано в качестве стандартного состояния, и тогда значение уровня Ферми в этих условиях будет также стандартной величиной. [30]
Страницы: 1 2 3 4