Локальные уровни

Cтраница 1

Локальные уровни, обусловленные тепловыми микродефектами структуры, существующими в кристалле независимо от введения активирующей примеси. К ним относятся уровни центров окраски существующие и в чистых кристаллах щелочно-галоиа-ных соединений. [1]

Локальные уровни, обусловленные активаторными центрами, расположенными в кристалле по соседству с тепловыми микродефектами, с которыми они действуют в качестве единых ловушек электронов. Локализация электронов на таких уровнях приводит к образованию новых центров селективного поглощения, которые в ряде случаев проявляются также как центры свечения. [2]

Локальные уровни, находящиеся в запрещенной зоне, расположены между разрешенной ( незаполненной) валентной и возбужденной зонами, поэтому для перевода электронов с локальных уровней в зону проводимости требуется меньшая затрата энергии. Например, присутствие в кристалле кремния примесных атомов замещения элементов V группы периодической системы ( Р, As, Sb), имеющих пять валентных электронов, приводит к тому, что четыре из них заполняют валентные связи, а пятый оказывается лишним. Этот электрон будет находиться на локальном энергетическом уровне. Энергия, необходимая для перехода электрона с локального уровня в зону проводимости, меньше, чем энергия перехода электрона из валентной зоны. Локальные уровни, с которых совершается переход электронов в зону проводимости, называются донорнылш, а дефекты, вызывающие появление таких уровней, - донорами. При наличии в кристалле доноров электронов кристалл имеет электронную проводимость и является полупроводником п-типа. Некоторые окислы металлов, в решетке которых существуют вакансии катионов ( нестехиометрические соединения), тоже ведут себя как полупроводники п-типа. [3]

Локальные уровни, находящиеся в запрещенной зоне, расположены между разрешенной ( незаполненной) валентной и возбужденной зонами, поэтому для перевода электронов с локальных уровней в зону проводимости требуется меньшая затрата энергии. Например, присутствие в кристалле кремния примесных атомов замещения элементов V группы периодической системы ( Р, As, Pb), имеющих пять валентных электронов, приводит к тому, что четыре из них заполняют валентные связи, а пятый оказывается липшим. Этот электрон будет находиться на локальном энергетическом уровне. Энергия, необходимая для перехода электрона с локального уровня в зону проводимости, меньше, чем энергия перехода электрона из валентной зоны. Локальные уровни, с которых совершается переход электронов в зону проводимости, называются донор-ными, а дефекты, вызывающие появление таких уровней, - донорами. При наличии в кристалле доноров электронов кристалл имеет электронную проводимость и является полупроводником п-типа. [4]

Локальные уровни в запрещенной зоне подразделяются на основные состояния и мелкие-ловушки. Процесс рекомбинации осуществляется главным образом на основных состояниях. При малых степенях возбуждения ( когда концентрации свободных носителей малы по сравнению с концентрацией основных состоянии) времена жизни электронов и дырок независимы и в общем случае заметно различны. При больших степенях возбуждения времена жизни электронов и дырок одинаковы. Для изолятора с одним классом основных состояний ( класс определяется величинами эффективных сечений захвата для электронов и дырок) время жизни при сильном возбуждении лежит между двумя значениями, соответствующими слабому возбуждению. [5]

Локальные уровни ( поверхностные и объемные) на рис. 35 вовсе не изображены. [6]

Локальные уровни в запрещенной зоне полупроводника могут быть эффективными центрами рекомбинации, если они расположены вдали от дна зоны проводимости и потолка валентной зоны, в противном случае они играют роль уровней прилипания, так как захваченный ими носитель через некоторое время выбрасывается в свою зону. Центры рекомбинации часто называют ловушками, а процесс перехода электрона из зоны проводимости на свободный уровень рекомбинации - захватом электрона ловушкой. Аналогично этому переход электрона с ловушки на свободный уровень в валентной зоне и освобождение уровня ловушки называют захватом дырки ловушкой. [7]

Локальные уровни, находящиеся в запрещенной зоне, расположены между разрешенной ( незаполненной) валентной и возбужденной зонами, поэтому для перевода электронов с локальных уровней в зону проводимости требуется меньшая затрата энергии. Например, присутствие в кристалле кремния примесных атомов замещения элементов V группы периодической системы ( Р, As, Pb), имеющих пять валентных электронов, приводит к тому, что четыре из них заполняют валентные связи, а пятый оказывается лишним. Этот электрон будет находиться на локальном энергетическом уровне. Энергия, необходимая для перехода электрона с локального уровня в зону проводимости, меньше, чем энергия перехода электрона из валентной зоны. Локальные уровни, с которых совершается переход электронов в зону проводимости, называются донор-ными, а дефекты, вызывающие появление таких уровней, - донорами. При наличии в кристалле доноров электронов кристалл имеет электронную проводимость и является полупроводником п-типа. Некоторые оксиды металлов, в решетке которых существуют вакансии катионов ( неетехиометрические соединения), тоже ведут себя как полупроводники гс-тапа. [8]

Локальные уровни в запрещенной зоне полупроводника могут появиться не только из-за примесей, но и в результате образования в решетке протяженных дефектов. Например, в германии дислокации образуют акцепторные уровни, отстоящие примерно на 0 2 эв от дна зоны проводимости [ 46, стр. [9]

Схема энергетических зон для полупроводника. [10]

Локальные уровни, попадающие в область энергетического разрыва, служат как бы промежуточными ступеньками, на которых могут быть размещены или с которых могут быть сняты электроны. Различают два рода примесей - донорные и акцепторные. С этих уровней электроны могут сравнительно легко переходить в зону проводимости, становясь свободными носителями тока. При переходе электрона из валентной зоны на акцепторный уровень образуется свободная дырка в валентной зоне. В отличие от собственных, у примесных полупроводников концентрации свободных электронов и дырок, очевидно, могут не совпадать. [11]

Дискретные локальные уровни, изображенные на рис. 4, соответствуют дефектам, содержащимся на поверхности кристалла. Эти локальные уровни характеризуются волновыми функциями с резко выраженными максимумами около соответствующих дефектов и быстро спадающими по мере удаления от них. К дефектам относятся всякого рода примеси, присутствующие на поверхности и обусловленные технологией катализатора. К дефектам могут быть также отнесены адсорбированные на поверхности молекулы А2, В2, АВ и атомы А, В, являющиеся промежуточными продуктами рассматриваемой нами реакции. [12]

Если локальные уровни расположены достаточно близко от границ соответствующих зон, то ионизация ( или другой эффект) за счет энергии теплового движения решетки осуществляется сравнительно легко. Поэтому в зонах может оказаться заметное число свободных электронов ( или дырок) - даже в условиях, когда непосредственное возбуждение электронов из основной зоны в зону проводимости весьма маловероятно. [13]

Если локальные уровни являются чисто пр-имесными или порождаются состояниями примеси и валентной зоны ( локальные состояния смешанного типа), на основе метода ЛКАО можно получить достаточно надежные результаты даже в рамках простейших методов теории молекул. [14]

Пусть локальные уровни отщепились от валентной зоны вместе с соответствующими электронами и находятся между валентной зоной и зоной проводимости. [15]

Страницы: 1 2 3 4