Cтраница 4
Энергетическая диаграмма полупроводника при комнатной температуре ( t Т. [46] |
Одновременно с переходом электрона из заполненной зоны в свободную возникает незаполненное место в заполненной зоне, которое ранее занимал электрон, перешедший в свободную зону. Это незаполненное место называется дыркой. [47]
Энергетические уровни в проводниках, полупроводниках и диэлектриках. [48] |
Если разница между уровнями энергии заполненной зоны и зоны проводимости невелика ( ширина запрещенной зоны мала), то для перехода электронов в зону проводимости требуется сравнительно небольшое возбуждение их, например, за счет усиления теплового движения атомов при повышении температуры. [49]
Поэтому если рассматривают переход из заполненной зоны в зону проводимости и можно пренебречь электронами, переходящими с локальных уровней, то при Г О уровень Ферми расположится - примерно посередине между свободной и заполненной зонами. Такие локальные уровни, которые при T-Q заполнены электронами, а при Т0 служат источниками электронов для зоны проводимости, называются донорными уровнями. Примерами донорных уровней могут служить F - центры или примесные атомы, отдающие электроны с небольшой затратой энергии. [50]
В полупроводнике переход электрона из заполненной зоны в свободную сопровождается образованием дырки в заполненной зоне; под действием внешнего электрического поля дырка может двигаться, но в направлении, противоположном направлению движения электрона - по полю, а не против поля. [51]
Одновременно с переходом электрона из заполненной зоны в свободную возникает одна дырка. Получается, следовательно, что один поглощенный фотон с энергией / iv - AE освобождает пару электрон - дырка. Но подобных фотонов в падающем на полупроводниковую пластинку световом потоке очень много и каждый из них освобождает пару. Поэтому внутри полупроводника возникает столь же много пар. [52]
Энергетические уровни в проводниках, полупроводниках и диэлектриках. [53] |
Если разница между уровнями энергии заполненной зоны и зоны проводимости невелика ( ширина запрещенной зоны мала), то для перехода электронов в зону проводимости требуется сравнительно небольшое возбуждение их, например, за счет усиления теплового движения атомов при повышении температуры. [54]
Валентная зона - верхняя из заполненных зон полупроводника, в которой при абсолютном нуле температуры все энергетические уровни заняты электронами. [55]
Приведенные рассуждения относятся к случаю наполовину заполненной зоны невозмущенной цепочки, однако их можно обобщить на случай произвольного расположения уровня Ферми в этой зоне. [56]
Ширина энергетического барьера, разделяющего заполненную зону от акцепторных уровней, значительно меньше ширины энергетического барьера между заполненной и свободной зонами. Поэтому для перевода электрона из заполненной зоны на акцепторный уровень ему требуется сообщить значительней меньшую энергию, чем для перевода в свободную зону. [57]
Тзи сопровождается образованием дырки в заполненной зоне. [58]
Такое движение; электронов в заполненной зоне, возникающее в результате появления электронных дырок, принято называть током дырочной электропроводности. Таким образом, в полупроводниках возможны; электронная и дырочная электропроводности. [59]
Эти дырки будут перемещаться по заполненной зоне путем замещения их электронами с соседних уровней, которые, в свою очередь, будут замещаться электронами с более низких уровней, если к полупроводнику приложено электрическое поле, стремящееся увеличивать энергию электронов. Донорные примеси поставляют электроны в зону свободных энергетических уровней основного полупроводника, создавая в веществе электронную проводимость. [60]