Уровни - акцептор
Cтраница 2
В равновесном состоянии на обоих переходах устанавливается динамическое равновесие между потоками дырок и электронов, протекающих в обе стороны. Эмиттер и коллектор транзистора являются низкоомными слоями, а база - высокоомным слоем. В результате потенциалы Ферми эмиттера фрэ и коллектора ФРК лежат вблизи уровней акцепторов, а у базы уровень Ферми расположен вблизи середины запрещенной зоны. [16]
 |
Образование свободного электрона и неподвижного положительного заряда в примесном полупроводнике до-норного типа. [17] |
На рис. 2.9 приводятся потенциальные диаграммы для примесных полупроводников донорного и акцепторного типов. Донорные и акцепторные примеси образуют локальные уровни, они лежат в запрещенной зоне, где влиянием соседних примесных атомов можно пренебречь. Уровни донороЕ, находятся около дна зоны проводимости и соответствуют расстоянию потенциального барьера Дф3 - 0 01 В. Уровни акцепторов находятся у потолка валентной зоны, их потенциальный барьер Дф3 0 01 В. [18]
Особый интерес представляют полупроводники с компенсированными примесями доноров и акцепторов. Уровни доноров находятся вблизи границы свободной зоны. Поэтому в состоянии равновесия электроны донорных примесей переходят на свободные уровни акцепторов. Если Arj - ЛГ2, то в полупроводнике не оказывается ни электронов на донорах, ни свободных уровней на акцепторах. По отношению к концентрации свободных носителей тока такой полупроводник обладает свойствами чистого вещества. [19]
Распределение Ферми при низких температурах сужается; электроны стремятся занять наиболее низкие, а дырки наиболее высокие свободные уровни. Грубо говоря, при низких температурах все уровни, располагающиеся выше уровня Ферми, будут свободными, а все уровни ниже - занятыми. В результате, как правило, примесные ионы оказываются только в одном валентном состоянии, самое большее - в двух, причем появление двух валентных состояний вместе возможно только тогда, когда положение уровня Ферми приблизительно совпадает с центром запрещенной зоны. В кристаллах без примесей положение уровня Ферми определяется собственными дефектами. Оно может изменяться в пределах, зависящих от положения уровней собственных доноров и акцепторов. При наличии примесных атомов эти пределы могут расширяться, причем примесные доноры, уровни которых располагаются выше уровней собственных доноров, повышают верхнюю границу до положения уровня примесного донора, а примесные акцепторы, уровни которых находятся ниже уровней собственных акцепторов, снижают нижнюю границу до положения уровня примесного акцептора. Если примесные атомы являются донорами, то их валентность может изменяться только тогда, когда их донорные уровни лежат выше самых низких собственных акцепторных уровней. [20]
Страницы: 1 2