Cтраница 2
Близость локальных уровней к зоне проводимости приводит к тому, что уже при небольшом нагреве атомы примеси ионизируются, отдают дополнительный электрон, при этом число свободных электронов увеличивается. Образование свободных электронов при ионизации донорной примеси сопровождается появлением в узлах кристаллической решетки неподвижных положительных зарядов - ионов примеси. Обмен электронами между атомами примеси невозможен, так как атомы примеси удалены друг от друга и при комнатной температуре все ионизированы. Таким образом, ионизация атомов примеси не приводит к увеличению концентрации дырок, которые образуются только при разрыве связей между атомами полупроводника. Поэтому при введении донорной примеси концентрация свободных электронов оказывается значительно больше концентрации дырок и электропроводность определяется в основном электронами. В этом случае электроны называют основными носителями ( их концентрация обозначается пп), дырки - неосновными ( концентрация рп), а такой полупроводник называется полупроводником п-типа. Несмотря на преобладание в примесном полупроводнике подвижных носителей одного знака, полупроводник в целом электрически нейтрален, так как избыточный заряд подвижных носителей компенсируется зарядом неподвижных ионов примесей. [16]
Глубина локальных уровней влияет как на концентрацию соответствующих свободных носителей, так и на концентрацию самих дефектов, с которыми связаны эти уровни, так как уменьшение концентрации нейтральных дефектов в результате их ионизации восполняется за счет соответствующего сдвига равновесия кристалл-пар. [17]
Близость локальных уровней к зоне проводимости приводит к тому, что уже при небольшом нагреве атомы примеси ионизируются, отдают дополнительный электрон, при этом число свободных электронов увеличивается. Образование свободных электронов при ионизации донорной примеси сопровождается появлением в узлах кристаллической решетки неподвижных положительных зарядов - ионов примеси. Обмен электронами между атомами примеси невозможен, так как атомы примеси удалены друг от друга и при комнатной температуре все ионизированы. Таким образом, ионизация атомов примеси не приводит к увеличению концентрации дырок, которые образуются только при разрыве связей между атомами полупроводника. Поэтому при введении донорной примеси концентрация свободных электронов оказывается значительно больше концентрации дырок и электропроводность определяется в основном электронами. В этом случае электроны называют основными носителями ( их концентрация обозначается пп), дырки - неосновными ( концентрация рп), а такой полупроводник называется полупроводником п-типа. Несмотря на преобладание в примесном полупроводнике подвижных носителей одного знака, полупроводник в целом электрически нейтрален, так как избыточный заряд подвижных носителей компенсируется зарядом неподвижных ионов примесей. [18]
Такого рода локальные уровни принято назвать, как мы знаем, центрами прилипания. [19]
Создаваемые им локальные уровни суть уровни валентных электронов междоузельных атомов. [20]
Электроны с локальных уровней, расположенных в узком слое шириной kT ( малое экранирование Me-Ме - связей), могут легко возбуждаться, переходя на локальные уровни, лежащие выше уровня Ферми, что в свою очередь может привести к его смещению в область больших энергий. [21]
![]() |
Зависимость стационарной концентрации электронов в зоне проводимости ( кривая / и на уровне § с - 0 4 эв в CdS ( кривая 2 от интенсивности света ( X 0 52 мк при температуре 100 К. [22] |
Метод зондирования локальных уровней может быть использован не только для исследования процессов релаксации фотопроводимости, но и при изучении стационарных характеристик. [23]
Необходимость существования локальных уровней различной глубины, допущенная нами в схеме, изображенной на рис. 194, следует, например, с большой наглядностью из хода кривых температурного высвечивания фосфоров, возбужденных при низких температурах и постепенно нагреваемых. Яркость свечения этих фосфоров с повышением температуры нередко-проходит через несколько максимумов, причем в отдельных случаях наблюдается и изменение спектрального состава излучения. Эти кривые имеют три максимума свечения, интенсивность и положение которых зависят от химического состава фосфора. На рис. 197 приведена кривая температурного высвечивания NaCl-Ni - фосфора, исследованного И. А. Парфиано-вичем [382], имеющая два максимума при - 70и 170 С. Очевидное объяснение-возникновения максимумов на кривых температурного высвечивания состоит в том, что по мере повышения температуры сначала высвечиваются уровни наименьшей глубины; после освобождения этих уровней температура среды оказывается, однако, еще недостаточной для освобождения электронов с более глубоких уровней. [24]
Теория рекомбинации через локальные уровни была разработана Холлом, Шокли и Ридом. [25]
К третьей группе локальных уровней захвата следует отнести метастабильные уровни самих ионов активирующей примеси, электронные переходы с которых в основное состояние запрещены правилами отбора. Однако заметное пребывание электронов на таких уровнях проявляется преимущественно при низких температурах кристалла. [26]
Если при этом положение локальных уровней изменяется мало, дальнейшее увеличение ячейки нецелесообразно. [27]
Между собой обе системы локальных уровней также сильно различаются по свойствам, причем эти различия обусловлены расположением каждой из них относительно энергетических полос основного вещества кристалла. Верхняя система уровней лежит вблизи пустой зоны проводимости и удалена на значительное расстояние от валентной зоны. Поэтому ее уровни легко могут отдавать свои электроны в полосу проводимости за счет энергии теплового движения при обычных температурах ( средняя энергия при комнатной температуре - 0 025 эв) и получать за этот счет весьма мало электронов из валентной зоны. [28]
Однако при возбуждении с локальных уровней, если роль индуцированных переходов невелика. [29]
Подчеркнем, что заполнение локальных уровней внутри сферы Ферми ни в коей мере не противоречит принципу Паули, ибо решения первого и второго классов, естественно, взаимно ортогональны. [30]