Истощение - примесь
Cтраница 5
 |
Положение уровня Ферми в собственном полупроводнике и изменение этого положения с температурой.| Изменение положения уровня Ферми с температурой в примесных. [61] |
В характере зависимости положения уровня Ферми и концентрации свободных носителей заряда в; примесных полупроводниках от температуры можно условно выделить три области: область низких температур, истощения примеси и перехода к собственной проводимости. [62]
На рис. 64 в качестве примера приведен график зависимости R от T-J для нескольких образцов с электронной ( п) и дырочной ( р) проводимостью. Из рис. 64 видно, что в области низких температур ( от 120 К до 200 К) концентрация носителей заряда остается постоянной, это соответствует области истощения примеси. Переход к собственной проводимости происходит при тем меньшей температуре, чем меньше концентрация примеси. На рис. 65 приведен график зависимости n - t в германии и кремнии от обратной температуры, полученный на основе изучения зависимости коэффициента Холла от обратной температуры. [63]
Участок АВ описывает примесную проводимость полупроводника. Рост примесной проводимости полупроводника с повышением температуры обусловлен в основном ростом концентрации примесных носителей. Участок ВС соответствует области истощения примесей ( это подтверждают и эксперименты), участок CD описывает собственную проводимость полупроводника. [64]
 |
Зависимость концентрации носителей заряда в полупроводнике от температуры при различной концентрации донорной примеси ( Л / лэ / Vn2 NRl. Wnl W №. [65] |
В области низких температур участок нижней ломаной между точками а и б характеризует только концентрацию носителей, обусловленную примесями. Наклон прямой на этом участке определяется энергией активации примесей WAl. Участок кривой с постоянной концентрацией носителей заряда называют областью истощения примесей. [66]
 |
Зависимость концентрации носителей заряда в полупроводнике от температуры при различной концентрации донорной примеси ( Л / пз Л П2. [67] |
В области низких температур участок нижней ломаной между точками а и б характеризует только концентрацию носителей, обусловленную примесями. Наклон прямой на этом участке определяется энергией активации примесей WHl. На участке б-в примеси уже истощены, а электроны еще не переходят через запрещенную зону. Участок кривой с постоянной концентрацией носителей заряда называют областью истощения примесей. [68]
 |
Схема полупроводникового термоэлемента с сопротивлением нагрузки. / - положительная ветвь. [69] |
Первая составляющая термо - ЭДС обусловлена диффузией носителей заряда от нагретого спая, температура которого из-за подводимой к нему тепловой мощности от какого-нибудь источника выше температуры тепловыделяющего спая. Диффу -, , зия носителей заряда в ветвях термоэлемента может возникать по двум причинам. Во-первых, в ветвях термоэлемента у нагретого спая оказывается большее число ионизированных примесей. При дополнительной ионизации примесей увеличивается концентрация основных носителей заряда на нагретых концах ветвей термоэлемента. Во-вторых, если в ветвях термоэлемента все примеси были ионизированы уже при низкой температуре ( эта температура выше температуры истощения примесей), то концентрация основных носителей заряда при нагреве практически не увеличится. Но на нагретых концах ветвей термоэлемента носители заряда приобретают большие энергии. Поэтому опять происходит диффузия основных носителей заряда от нагретого конца в каждой ветви термоэлемента, связанная с выравниванием средней энергии, приходящейся на один носитель определенного знака. [70]
Страницы: 1 2 3 4 5