Уровни - акцептор
Cтраница 1
Уровни изолированных акцепторов в антимониде индия располагаются выше потолка валентной зоны. [1]
Уровни акцепторов электронов Е, по оценкам располагаются на - 0 3 эВ выше валентной зоны. Энергия, которая равна Уг Ек, соответствует Еа в уравнении (5.2.3.01) и представляет собой собственную энергию ионизации, поэтому ее значение должно согласоваться с величиной Еа, показанной на рис. 5.2.10. Имеющиеся расхождения, по-видимому, обусловлены изменениями свойств образца. [3]
Как показывают исследования спектральных характеристик фосфоров ряда ZnS CdS [122], уровни акцепторов одинаковой природы, например AgM, Cu M, занимают в ZnS и CdS почти одинаковое положение по отношению к валентной зоне. Это можно объяснить тем, что не только природа дефекта в катионном узле, но и анионное окружение остаются без изменения. По этой же причине примерно одинаковым по отношению к валентной зоне должно быть и положение уровней V м и Ум ( см - Рис - 82) в результате уровень V м в CdS оказывается значительно ближе к зоне проводимости, чем в ZnS, и потому, как об этом уже говорилось в гл. III, § 2, при температуре формирования люминофора вакансией кадмия захватывается только часть электронов, теряемых галогеном или трехвалентным металлом. [4]
 |
Зонная схема фосфора. [5] |
Положение уровней доноров и акцепторов в этом случае обратное по отношению к тому, что мы имели в случае полупроводников: уровни акцепторов лежат несколько ниже зоны проводимости, доноров - здесь они названы активаторами - над валентной зоной. [6]
Ионы примеси расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга и не взаимодействуют между собой, в результате чего все уровни доноров находятся на одном энергетическом уровне вблизи зоны проводимости, а все уровни акцепторов - на другом уровне вблизи валентной зоны. [7]
В полупроводниках могут одновременно находиться как примеси типа доноров, способные отдавать электроны в свободную зону, так и акцепторы, способные присоединять электроны, перешедшие из заполненной зоны. Если уровни доноров выше уровней акцепторов, то электроны перейдут с доноров на акцепторы, превратив первые в положительные ионы, а вторые - в отрицательные. Те примесные атомы, число свободных мест или число электронов которых меньше, целиком превратятся в ионы, а среди преобладающих по числу примесных атомов останется некоторое число нейтральных, равное разности между числом доноров и акцепторов. [9]
Поэтому происходит своеобразная компенсация примесей: электроны доноров опускаются на свободные уровни акцепторов, и происходит рекомбинация электронов и дырок. Электроны доноров закрепляются на акцепторных атомах, и общее число носителей заряда в полупроводнике уменьшается. Так, например, если в германий с - типом проводимости, обусловленной донорными примесями, вводится 10 % трехвалентной примеси ( от числа доноров), то это эквивалентно убыли донорных примесей на 10 % - электроны доноров заполняют дырки, созданные акцепторами. При этом электропроводность германия уменьшится. Наоборот, если в германий р-типа будет введена акцепторная примесь, то его электропроводность увеличится. Это связано с появлением новых свободных уровней, расположенных у верхнего края валентной зоны. На эти уровни будут дополнительно переходить электроны из валентной зоны германия, и число дырок в ней возрастает. [10]
В большинстве примесных полупроводников всегда имеется некоторое количество неосновной примеси - акцепторов в полупроводниках п-типа и доноров в полупроводниках р-типа. В этом случае электронам с донорных уровней оказывается энергетически выгодней перейти на уровни акцепторов. При этом образуются неподвижные положительные заряды ионизированных доноров и отрицательные заряды ионизированных акцепторов. Происходит частичная компенсация примеси. Характер проводимости такого полупроводника определяется тем, какая примесь является основной. [11]
С увеличением концентрации примесей расстояние между ионами примеси уменьшается, и возникновение взаимодействия между ионами обусловливает расщепление уровней доноров и акцепторов в энергетические зоны конечной ширины. При столь высокой концентрации полупроводник переходит в вырожденное состояние - зона уровней доноров перекрывается с зоной проводимости, а зона уровней акцепторов - с валентной зоной. В вырожденном электронном полупроводнике зона проводимости оказывается заполненной электронами, а у дырочного полупроводника валентная зона заполнена дырками. [12]
Примеси этого типа называют акцепторами, или приемниками электронов. На рис. 19.19, а на модели кристаллической решетки схематически изображено образование дырки в случае замещения одного атома германия примесным атомом индия. На энергетической диаграмме ( рис, 19.19, б) уровни акцепторов располагаются в энергетическом зазоре вблизи валентной зоны в соответствии с тем, что требуется незначительная энергия для перевода на этот уровень электрона из валентной зоны с образованием дырки в последней. После ухода дырки атом примеси будет представлять собой закрепленный в решетке отрицательный ион. [13]
Примеси этого типа называют акцепторами или приемниками электронов. На рис. 1 - 19, а на модели кристаллической решетки схематически изображено образование дырки в случае замещения одного атома германия примесным атомом индия. На энергетической диаграмме ( рис. 1 - 19, б) уровни акцепторов располагаются в энергетическом зазоре вблизи валентной зоны в соответствии с тем, что требуется незначительная энергия для перевода на этот уровень электрона из валентной зоны с образованием дырки в последней. После ухода дырки атом примеси будет представлять собой закрепленный в решетке отрицательный ион. [14]
 |
Энергетические диаграммы транзистора при различных режимах работы. [15] |
Страницы: 1 2