Cтраница 1
![]() |
Расщепление энергетиче - [ IMAGE ] Энергетические зоны собствен. [1] |
Энергетические уровни зоны проводимости начинают заселяться электронами, а на месте, освободившемся в валентной зоне после перехода электронов в зону проводимости, образуется дырка, которая по своему поведению в электрическом поле эквивалентна положительному заряду. [2]
При небольших прямых напряжениях U ( рис 3.18 0) заполненные электронами энергетические уровни зоны проводимости - области частично расположатся напротив свободных уровней валентной зоны р-области. Поэтому в основном будут туннельные переходы электронов из п - в р-область, что соответствует прямому току / пр. [3]
Из физических соображений ясно, что при ( kElkT) 1 вероятности заполнения энергетических уровней зоны проводимости электронами и уровней валентной зоны дырками будут очень малы. Поэтому при определении EF можно для начала предположить, что вырождение отсутствует как в валентной зоне, так и в зоне проводимости. Условия, при которых справедливо сделанное предположение, будут подробно рассмотрены ниже. [4]
В этом случае электроны валентной зоны легко могут изменять свою энергию, переходя на близлежащие свободные энергетические уровни зоны проводимости. [5]
Электроны, попавшие в зону проводимости, могут участвовать в переносе электрического тока за счет перехода на свободные энергетические уровни зоны проводимости. [6]
В предыдущем разделе было отмечено, что при температуре абсолютного нуля энергетические уровни валентной зоны полностью заполнены, а энергетические уровни зоны проводимости полностью свободны. Рассмотрим случай, когда один из электронов в валентной зоне приобретает ( тепловым, оптическим или каким-либо другим путем) достаточную энергию для преодоления запрещенной зоны и оказывается в зоне проводимости. [7]
Основанием для этого послужили эксперименты Курт-ца [14], который, анализируя УФ спектры отражения, показал, что общая особенность зонной карти - ны, приведенной на рис. 8.5, относится ко всем кислородно-окта-эдрическим сегнетоэлектрикам. Высоколежащие энергетические уровни зоны проводимости сильно меняются в зависимости от состава окисла, так как эти уровни критически зависят от природы металлического иона в 4-положе-ции. На рис. 8.6 приведен спектр мнимой части оптической диэлектрической проницаемости е, полученный Куртцем [14] и Кардоной [15] из анализа УФ отражения. Каждый из двух пиков, приходящихся на 5 0 5 и 9 1 эВ, вероятно, включает в себя более чем рдну критическую точку или критическую линию в зоне Бриллюэна. [8]
Полупроводник поглощает падающий на него свет. При поглощении светового кванта непроводящие электроны перебрасываются вверх на энергетические уровни зоны проводимости, в результате чего в полупроводнике появляются новые электроны проводимости. [9]
![]() |
Баланс энергии на электродах. [10] |
Облако, таким образом, является как бы продолжением катода. В этом облаке па-оа, нагретого до высокой температуры, электроны занимают высокие энергетические уровни зоны проводимости, превышающие уровень Ферми. Термоавтоэлектрочная эмиссия этих электронов и обеспечивает условия переноса тока в катодной зоне дуги. В условиях плотной заполненности верхних уровней зоны проводимости электронами резко снижаются требования к напряженности электрического поля, достаточного для эмиссии необходимого количества электронов, обеспечивающих перекос тока в зоне катода. Тогда можно не прибегать к эффекту усиления электрического поля нг: микроостриях в граничной зоне катодной области, что может иметь место в действительности. [11]
Между валентной зоной и зоной проводимости расположена зона запрещенных энергетических уровней ( запрещенная зона), но под действием каких-либо внешних источников возбуждения часть электронов, получивших добавочную порцию энергии, большую ширины запрещенной зоны, перешла из валентной зоны в зону проводимости. Электроны, попавшие в зону проводимости, могут участвовать в создании электрического тока, изменяя свою энергию за счет перехода на свободные энергетические уровни зоны проводимости. Кроме того, в валентной зоне возникают незанятые энергетические уровни, освобожденные возбужденными электронами ( эти электронные вакансии называются дырками), за счет которых может происходить изменение энергий электронов валентной зоны. [12]
Между валентной зоной и зоной проводимости находится запрещенная зона, но под действием каких-либо внешних источников возбуждения часть электронов перешла из валентной зоны в зону проводимости. Электроны, попавшие в зону проводимости, могут участвовать в переносе электрического тока, изменяя свою энергию за счет перехода на свободные энергетические уровни зоны проводимости. Кроме того, в валентной зоне возникают незанятые энергетические уровни, освобожденные возбужденными электронами ( дырки), за счет которых может происходить изменение энергии электронов валентной зоны. [13]
Кроме инжек-ционных лазеров применяются также полупроводниковые лазеры с электронной накачкой. Электроны накачки, проникая в глубь кристалла, возбуждают электроны валентной зоны и часть их переходит на более высокие энергетические уровни зоны проводимости. Эти возбужденные электроны, в свою очередь, передают энергию другим атомам решетки - возникает лавина, ослабевающая по мере удаления от поверхности в глубь полупроводника. [14]
![]() |
Баланс энергии в катодной и анодной областях дуги. [15] |