Удельная проводимость - примесный полупроводник
Cтраница 1
 |
Ток в полупроводниках с электронной ( а и дырочной ( б электропроводностью. [1] |
Удельная проводимость примесных полупроводников определяется так же, как и для собственных полупроводников. [2]
Повышения степени зависимости удельной проводимости примесного полупроводника от величины магнитного поля можно достигнуть созданием условий, аналогичных для полупроводников с собственной проводимостью. Для этого необходимо уменьшить или полностью устранить разность потенциалов. Такие условия создаются путем придания образцу полупроводника соответствующей формы. [3]
В зависимости от доли введенной примеси удельная проводимость примесного полупроводника возрастает по сравнению с чистым полупроводником в десятки и сотни тысяч раз. [4]
 |
График зависимости удельной проводимости германия, легированного мышьяком. [5] |
На этом же рисунке показаны температурные зависимости всех величин, определяющих удельную проводимость примесного полупроводника. [6]
При относительно низких температурах, когда можно пренебречь тепловой генерацией носителей, удельная проводимость примесного полупроводника главным образом определяется подвижностью основных носителей. [8]
 |
Зависимость от температуры удельной проводимости германия, легированного донорной примесью. [9] |
При относительно низких температурах, когда можно пренебречь тепловой генерацией носителей, изменение удельной проводимости примесного полупроводника в зависимости от температуры определяется изменением подвижности основных носителей заряда. С увеличением температуры в интервале температур, при которых обычно работает полупроводниковый прибор, подвижность носителей уменьшается. Это объясняется уменьшением средней длины свободного пробега носителей заряда между соударениями. Проводимость примес ного полупроводника также уменьшается. Однако при относительно высоких температурах, когда начинает играть роль термогенерация электронов и дырок, несмотря на уменьшение подвижности носителей, увеличение температуры приводит к увеличению проводимости по экспоненциальному закону. При очень низкой температуре ее дальнейшее понижение вызывает не увеличение, а уменьшение подвижности основных носителей, что зависит от некоторых особенностей их взаимодействия с ионизированными атомами примеси. Поэтому в области низких температур удельная проводимость примесного полупроводника при понижении температуры уменьшается. На рис. 1.9 это уменьшение показано штриховой линией. [10]
Итак, если не рассматривать область низких температур ( О-100 К), можно утверждать, что при повышении температуры удельная проводимость собственных полупроводников возрастает, а удельная проводимость примесных полупроводников падает. [11]
 |
График зависимости удельного сопротивления германия от концентрации примесей III и V групп при Т 300 К.| График температурной за. [12] |
Таким образом, в том интервале температур, где концентрация основных носителей постоянна, температурная зависимость о совпадает с температурной зависимостью подвижности. Отсюда следует, что при понижении температуры удельная проводимость примесных полупроводников возрастает. Так, например, удель1 ная проводимость германия n - типа увеличивается в 5 - 7 раз при переходе температуры от 300 до 80 К. [13]
Это объясняется уменьшением средней длины свободного пробега носителей между очередными соударениями. Поэтому электропроводность примесного полупроводника уменьшается. Однако при относительно высоких температурах, когда начинает играть роль термогенерация электронов и дырок, несмотря на уменьшение подвижности носителей, увеличение температуры приводит к увеличению электропроводности примерно по экспоненциальному закону. При очень низкой температуре ее дальнейшее понижение вызывает не увеличение, а уменьшение подвижности основных носителей, что зависит от некоторых особенностей их взаимодействия с ионизированными атомами примеси. Поэтому в области низких температур удельная проводимость примесного полупроводника при дальнейшем понижении температуры уменьшается. На рис. 1.9 это уменьшение намечено штриховой линией. [14]
При относительно низких температурах, когда можно пренебречь тепловой генерацией носителей, изменение удельной проводимости примесного полупроводника в зависимости от температуры определяется изменением подвижности основных носителей заряда. С увеличением температуры в интервале температур, при которых обычно работает полупроводниковый прибор, подвижность носителей уменьшается. Это объясняется уменьшением средней длины свободного пробега носителей заряда между соударениями. Проводимость примес ного полупроводника также уменьшается. Однако при относительно высоких температурах, когда начинает играть роль термогенерация электронов и дырок, несмотря на уменьшение подвижности носителей, увеличение температуры приводит к увеличению проводимости по экспоненциальному закону. При очень низкой температуре ее дальнейшее понижение вызывает не увеличение, а уменьшение подвижности основных носителей, что зависит от некоторых особенностей их взаимодействия с ионизированными атомами примеси. Поэтому в области низких температур удельная проводимость примесного полупроводника при понижении температуры уменьшается. На рис. 1.9 это уменьшение показано штриховой линией. [15]
Страницы: 1