Проводимость - германий
Cтраница 4
Эта связь создается взаимодействием одного из валентных электронов данного атома с одним из валентных электронов его соседа. Если под действием теплового движения или поглощенного света в каком-нибудь месте кристалла ( место а на рис. 194) произойдет отрыв электрона, то там возникает незанятое место ( дырка), а оторванный электрон становится свободным. Описанное выше перемещение электронов и дырок под действием, сил поля обусловливает, как говорят, собствен ную проводимость германия. [46]
При температуре 300 К один атом из каждых 2 - Ю9 атомов ионизован. Подвижности электронов и дырок при этой температуре равны 0 4 и 0 2 м2 / В-с. Определите проводимость германия при 300 К, легированного элементом III группы, причем на каждые 107 атомов германия приходится 1 примесный атом. [47]
Тогда четыре из пяти валентных электронов атома фосфора и четыре валентных электрона соседних атомов германия участвуют в образовании ковалентной связи, а пятый валентный электрон атома фосфора становится электроном проводимости. Благодаря этому концентрация электронов проводимости в кристаллической решетке германия увеличивается. Если теперь к кристаллу германия с примесью фосфора приложить электрическое напряжение, то в нем создастся электрический ток. Этот ток обусловлен упорядоченным дви-жением не только электронов проводимости германия, но и электронов проводимости фосфора. Полупроводники, в которых преобладает электронная проводимость, называют электронными полупроводниками или п-полупровбдниками. Электронные полупроводники образуются в том случае, если валентность чистого полупроводникового элемента меньше валентности химического элемента, внедряемого в качестве примеси. [48]
При нарушении парноэлектронных связей в кристалле одновременно возникает одинаковое число свободных электронов и дырок. Если, с одной стороны, с повышением температуры происходит образование пар электрон - дырка, с другой стороны, происходит их частичная рекомбинация. При заданной температуре число пар в единице объема полупроводника в среднем остается постоянным. Таким образом, из сопоставления концентраций следует, что проводимость германия при нормальной температуре значительно меньше проводимости металлов. [49]
В германии энергии ионизации основных донорных состояний значительно меньше, чем в кремнии. Для их экспериментального обнаружения требуется привлечь оптику миллиметрового диапазона, что представляет известные трудности. С другой стороны, чрезвычайная малость энергетических зазоров между зоной проводимости германия и возбужденными состояниями примесей позволяет практически совсем их не учитывать. В кремнии же о них следует помнить при интерпретации некоторых физических явлений. [50]
Особенностью данного процесса эпитаксии является большое насыщение эпитаксиального слоя металлом, создающим жидкую фазу. Кос-селя на отражение было рассчитано изменение параметра автоэпитак-сиального слоя германия при росте через олово по сравнению с нелегированным германием. Содержание олова в автоэпитаксиальном слое германия, оцененное по закону Вегарда в области твердых растворов, составило 0 87 ат. Использование олова удобно тем, что, несмотря на его высокое содержание в германии, оно не изменяет тип проводимости германия. [51]
При нарушении парноэлектронных связей в кристалле одновременно возникает одинаковое число свободных электронов и дырок. С одной стороны, с повышением температуры происходит образование пар электрон-дырка, а с другой стороны, происходит их частичная рекомбинация. При заданной температуре число пар в единице объема полупроводника в среднем остается постоянным. Например, при температуре 20 С концентрация электронов и дырок у германия п - 2 5 - 1013, а у металлических проводников пк 1022Ч - 1023, откуда следует, что проводимость германия при нормальной температуре значительно меньше проводимости металлов. При повышении температуры число свободных электронов и дырок сильно возрастает и проводимость германия значительно увеличивается. [52]
 |
Схема парноэлектронных связей в кристаллической решетке германия. [53] |
При нарушении парноэлектронных связей в кристалле одновременно возникает одинаковое число свободных электронов и дырок. С одной стороны, с повышением температуры происходит образование пар электрон-дыр а, а с другой стороны, происходит их частичная рекомбинация. При заданной температуре число пар в единице объема полупроводника в среднем остается постоянным. Например, при температуре 20 С концентрация электронов и дырок у германия п да 2 5 - 1013, а у металлических проводников п zz ж 1022 - 1023, откуда следует, что проводимость германия при нормальной температуре значительно меньше проводимости металлов. При повышении температуры число свободных электронов и дырок сильно возрастает и проводимость германия значительно увеличивается. [54]
Действительно, для большинства примесей ширина4 примесного уровня неизмеримо мала по сравнению с шириной запрещенной зоны германия. Это значит, что при малых концентрациях примесей исключается взаимодействие между ними и, следовательно, не происходит расщепления примесных уровней в зону. Если содержание примесей велико и примесная зона перекрывается с зоной проводимости германия, то последний превращается в металл. В таком германии из-за высокой концентрации носителей тока электронный газ вырожден, проводимость в примесной области падает с ростом температуры. [55]
Страницы: 1 2 3 4