Примесная зона

Cтраница 4

Энергетическая зависимость плотности. [46]

Отметим, что все рассуждения относятся только к примесной зоне, образованной основным примесным состоянием. Зоны, соответствующие возбужденным состояниям, будут также полностью перекрываться с зоной проводимости. [47]

Зависимость подвижности носителей заряда от температуры в примесном полупроводнике.| Зависимость удельной электропроводности невырожденного примесного полупроводника от температуры. [48]

Наблюдаемые явления связаны с образованием при больших концентрациях примеси примесных зон. Когда Л / d велика, волновые функции электронов, связанных с примесными атомами, перекрываются. Это приводит к расщеплению примесных уровней в зону. С увеличением концентрации примеси эта зона все более расширяется и в конце концов сливается с зоной проводимости. Таким образом, исчезает энергия ионизации примеси. [49]

С понижением температуры вклад в проводимость, обусловленный носителями примесной зоны, начинает возрастать по сравнению с вкладом носителей в валентной зоне; коэффициент Холла проходит через максимум, после которого прекращается быстрое возрастание сопротивления с понижением температуры ( фиг. Вследствие меньшей величины эффективной массы дырок в InSb проводимость, обусловленная примесной зоной, проявляется в нем при меньших концентрациях примесей, чем в германии. Патли [42] обнаружил проводимость, обусловленную примесной зоной, в образце с концентрацией избыточных акцепторов 2 - 1014 см-3, но не наблюдал такой проводимости ни в одном из образцов, в которых она составляла 6 - Ю13 см-3. При концентрациях акцепторов выше примерно 1015 см 3 примесная зона расширяется, а при концентрациях порядка 1017 см-3 сливается с валентной зоной ( фиг. [50]

Легированием полупроводника теми или иными примесями удается за счет примесной зоны изменять энергию рекомбинации и, следовательно, длину волны излучаемого света. Так, диоды на GaP дают два максимума излучения: 5650 и 7000 А. Диоды на GaAsP обеспечивают свечение в диапазоне от 6000 до 7000 А. [51]

В этом случае локальные энергетические уровни расплываются, образуя примесную зону. Этот процесс сопровождается уменьшением энергии ионизации примесных атомов. Такой уровень легирования можно условно назвать средним. Относительно законов распределения носителей заряда по энергиям в примесной зоне и в разрешенных зонах в этом случае a priori ничего сказать нельзя, ибо они зависят от структуры примесной зоны и от относительного числа носителей заряда в разрешенных состояниях. [52]

Этот процесс постепенно приводит к снятию взаимодействия, обусловленного примесными зонами. [53]

В результате ширина перекрывающихся донорных уровней уменьшается и они превращаются в относительно узкие примесные зоны. Магнитное поле приводит также к поднятию дна зоны проводимости на величину Va c ( где сос / 2тс - частота циклотронного резонанса); эта величина больше, чем величина поднятия примесных зон. Поэтому при достаточно высоких напряженностях магнитного поля между самой низкой донорной зоной и зоной проводимости появляется энергетический зазор. В антимониде индия это происходит при довольно небольших напряженностях магнитного поля. Этот эффект можно проследить, наблюдая изменение коэффициента Холла в зависимости от напряженности магнитного поля при низких температурах По мере увеличения напряженности величина зазора между примесной зоной и дном зоны проводимости возрастает, так что в зоне проводимости остается в. [54]

Схема уровней донорной и акцепторной примеси.| Зависимость энергии ио. [55]

С ростом концентрации примеси дискретный уровень вследствие обменного взаимодействия расщепляется в примесную зону. [56]

Следует иметь в виду, что при оценке пренебрегали проводимостью в примесной зоне и захватом носителей ловушками в р-об-ласти, хотя оба эти эффекта могут играть заметную роль. [57]

Наличие р-п перехода в таких резисторах определяет неравномерное распределение тока в примесной зоне. Большая часть тока течет по поверхности. Сопротивление резистора зависит от геометрии примесной зоны и может составлять 100 - 200 Ом / О и более. Для получения больших номиналов можно использовать смещенный в обратном направлении р-п переход. [58]

При достаточно большой концентрации примесей в полупроводнике возможно возникновение проводимости по примесной зоне, а при еще больших концентрациях - образование хвостов зон ( разд. В материалах, где это имеет место, разумеется, уже нельзя наблюдать дискретные примесные уровни. Именно эти параметры могут также обусловливать сильные эффекты при приложении магнитного поля. Поскольку влияние поля заключается в уменьшении объема, охватываемого электронной волновой функцией, то оно также уменьшает перекрытие волновых функций, вызывающее образование хвостов, и при достаточно высоких полях вновь могут появиться дискретные примесные уровни. Этот эффект магнитного вымерзания наблюдался в InSb - материале, чистота которого все еще недостаточна, для того чтобы можно было наблюдать водородоподобные донорные уровни в отсутствие поля. Этот эффект играет важную роль в работе субмиллиметровых фотопро-водящих детекторов ( разд. [59]

Происходящее с ростом легирования увеличение взаимодействия между примесными атомами не исчерпывается образованием примесной зоны. Если же их концентрация недостаточна для такого выпадения, то они, находясь еще в однофазном растворе, могут существенно влиять на свойства кристалла посредством взаимодействия со структурными дефектами или, возвращаясь опять к электронному аспекту, - посредством образования электрически неактивных центров. [60]

Страницы: 1 2 3 4