Cтраница 1
![]() |
Ширина запрещенной зоны элементов IV группы. [1] |
Зонная структура кремния и германия резко отличается от той структуры, которую можно было бы ожидать, исходя из зонной структуры натрия и магния. В последних элементах энергетические уровни 3s и Зр перекрываются, что приводит к возникновению двух широких зон, каждая из которых занята лишь частично. Если бы эта тенденция распространялась на другие элементы, то можно было бы ожидать, что и в кремнии должны существовать две такие же зоны. Тогда эти зоны были сы заполнены в среднем наполовину, и кремний был бы металлом. [2]
Здесь зонная структура кремния трактуется упрощенно. В действительности структура валентной зоны и зоны проводимости более сложная. [3]
Более подробный анализ зонной структуры кремния и германия показывает, что уровни энергии, обусловленные примесями, не полностью абсорбируются в структуру зом Бриллгоэна чистого кристалла. Это показано схематически на рис. 10.16. Именно термическое возбуждение электронов на или с этих примесных уровней обусловливает проводимость, и, следовательно, примесные полупроводники имеют такую же температурную зависимость проводимости, как и собственные полупроводники. [4]
Другой характерной особенностью зонной структуры кремния является то, что следующая вакантная 4в - зона не перекрывается с валентной на межатомных расстояниях г г0, а отделена от последней зоной запрещенных энергий А. Электроны, находящиеся в валентной зоне, участвовать в электрической проводимости не могут, так как в этой зоне все состояния заняты. Тогда возбужденные электроны попадают в свободную 4в - зону, которая называется зоной проводимости, и становятся способными участвовать в электрической проводимости. Эта величина представляет собой важнейшую характеристику кристаллического вещества. В металлах ширина запрещенной зоны равна нулю, так как заполненная и свободная зоны перекрываются между собой и, в сущности, валентная зона одновременно будет и зоной проводимости. Именно способность валентных электронов в металлах к свободному перемещению по всему объему кристалла и обусловливает их высокие электрическую проводимость и теплопроводность. [5]
Более подробный анализ зонной структуры кремния и германия показывает, что уровни энергии, обусловленные примесями, не полностью абсорбируются в структуру зон Бриллюэна чистого кристалла. Это показано схематически на рис. 10.16. Именно термическое возбуждение электронов на или с этих примесных уровней обусловливает проводимость, и, следовательно, примесные полупроводники имеют такую же температурную зависимость проводимости, как и собственные полупроводники. [6]
Титанах стронция SrTi03 имеет зонную структуру, аналогичную зонной структуре кремния. [7]
![]() |
Постоянные ионизации примесей в кремнии для двух доноров ( Р и As и двух акцепторов ( А1 и In. [8] |
Кривые рассчитывались с использованием значений энергий ионизации, взятых из Холл-эффекта, и известной благодаря знанию зонной структуры кремния величины предьэкспоненциального множителя. [9]
Поэтому первая зона Брил-люэна имеет форму октаэдра с усеченными вершинами ( см. рис. 6), а у зонной структуры кремния и германия много общего. A, Z - середины отрезков Г - К; Г - L; Г-X; W-X соответственно. [10]
Примечание; теоретические значения 120 ] определены приравниванием зонных энергий, полученных в рамках метода Л К АО и в рамках модели свободных электронов, так, как было описано выше. Подгоночные значения [21] были получены из зонных структур кремния и германия; эти значения приведены также в ОПСЭ. [11]
![]() |
Двухстадийная твердофазная эпитаксия в КНС-технологии. [12] |
Уменьшение подвижности электронов связано с повышением их эффективной массы из-за изменения зонной структуры кремния, вызванного появлением механических напряжений в слое Si. Механические напряжения возникают в результате рассогласования температурных коэффициентов линейного расширения сапфира и кремния. Подвижность дырок в КНС-структурах не сравнимо меньше подвижности электронов. [13]
![]() |
Структура энергетических зон кремния.| Положение изоэнергетиче-ских поверхностей в зоне проводимости кремния. [14] |
Как уже указывалось, алмаз, кремний и германий кристаллизуются в решетке одного типа, обладающей той же симметрией, что и г. ц.к. решетка. Поэтому первая зона Бриллюэна имеет форму октаэдра с усеченными вершинами ( см. рис. 7), а у зонной структуры кремния и германия много общего. [15]