Дырочный полупроводник
Cтраница 3
В результате дырочный полупроводник заряжается отрицательно, а электронный полупроводник заряжается положительно. [31]
Кристаллическая решетка дырочного полупроводника изображена на рис. 9.5 а. Атом акцептора замещает в решетке атом основного вещества. [32]
В случае дырочного полупроводника электроны валентной зоны при самых малых тепловых энергиях ( ЕА Et) переходят на примесный уровень, образуемый трехвалентными атомами, заполняя недостающую связь. При этом число дырок в валентной зоне, получающееся за счет ухода электронов на примесный уровень, будет резко превышать число электронов свободной зоны. Атомы трехвалентной примеси приобретают отрицательный заряд за счет пришедшего четвертого электрона, оставаясь неподвижными в решетке кристалла. [33]
Уровень Ферми дырочных полупроводников лежит приблизительно посередине между уровнем акцепторов и верхней границей заполненной зоны. [34]
В случае дырочного полупроводника, если акцепторные уровни еще не насыщены электронами, при относительно низких температурах преобладает примесная проводимость. Однако при достижении некоторой температуры Т 0 акцепторные уровни уже не могут отбирать электроны, и собственная проводимость становится преобладающей. [35]
Для примера рассмотрим дырочный полупроводник, в котором в 1 м3 находится рр дырок и nf свободных электронов. При такой температуре, когда происходит полная ионизация ( рр пр), количество акцепторов не зависит от процесса рекомбинации. При этом число дырок и свободных электронов, генерируемых под действием тепла, становится таким же, как и в случае собственного полупроводника, не содержащего акцепторных примесей. [36]
Предположим, освещается дырочный полупроводник. Возникшие в нем под действием света пары при подходе к р - n - переходу разделятся. Дырки останутся в дырочном полупроводнике, а электроны, подхваченные контактным электрическим полем, перейдут через запирающий слой в полупроводник с электронным механизмом проводимости. Следовательно, из освещаемого полупроводника переходят через запирающий слой в другой полупроводник только неосновные носители, а основные носители продолжают локализоваться в подвергающемся освещению полупроводнике. По мере перехода неосновных носителей тока из одного полупроводника в другой будет увеличиваться их накопление в одной части рассматриваемой системы, в то время как в другой части будет происходить накопление основных носителей тока. Таким образом, образованные светом пары начнут разделяться: электроны будут концентрироваться в электронном полупроводнике, а дырки - в дырочном. [37]
На зонной диаграмме дырочного полупроводника ( рис. 28, б) появляется акцепторный уровень энергии АУ, расположенный в запрещенной зоне вблизи потолка валентной зоны. Интервал энергии AU A между акцепторным уровнем и потолком валентной зоны по сравнению с интервалом энергии запрещенной зоны мал, поэтому валентный электрон покидает валентную зону и переходит на акцепторный уровень, восполняя недостающую ковалент-ную связь атома примеси. В валентной зоне при этом образуется дырка. В дырочном полупроводнике дырки являются основными, а электроны неосновными носителями заряда. [38]
 |
Возникновение запорного слоя. [39] |
Так как из дырочного полупроводника уходят положительные заряды, а притекают в него электроны, то вблизи границы этот полупроводник заряжается отрицательно. Точно так же пограничный слой электронного полупроводника заряжается положительно. [40]
 |
Возникновение запорного слоя. [41] |
Так как из дырочного полупроводника уходят положительные заряды, а притекают в него электроны, то вблизи границы этот полупроводник заряжается отрицательно. Точно так же пограничный слой электронного полупроводника заряжается положительно, так как сюда притекают дырки, а отсюда уходят электроны. Когда это поле достигнет такой напряженности, что его действие уравновесит стремление свободных электронов и дырок диффундировать в чужие области - будет достигнуто равновесие, и дальнейшая диффузия прекратится. [42]
Из энергетических диаграмм электронных и дырочных полупроводников ( рис. 3.5, г, е) видно, что уровни доноров Wa и акцепторов WA расположены в запрещенной зоне: уровни Wд - вблизи зоны проводимости, а уровни W. Отрыв лишнего электрона от донора или добавление недостающего электрона к акцептору требует затраты энергии ионизации Waoll, показанной на диаграммах. [43]
Селен относится к дырочным полупроводникам. Природа дырочной проводимости до конца не выяснена. Возможно, р-проводимость обусловлена дефектами решетки на концах спиральных цепочек. По-видимому, число этих дефектов значительно превышает концентрацию электронов донорных примесей в пределах растворимости последних в твердом селене. [44]
Гексагональный селен является типичным дырочным полупроводником. Ширина его запрещенной зоны составляет около 2 эв. Подвижность дырок в селене очень мала. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5