Квазиуровень

Cтраница 3

Такой перекрестный характер связи между демаркационными уровнями и уровнями Ферми вполне понятен: чем больше, например, дырок в f - зоне ( и, следовательно, чем ближе квазиуровень Ферми для дырок в этой зоне), тем вероятнее конкурирующий с тепловыми забросами электронов захват ими этих дырок. Следовательно, с ростом р лишь все более мелкие ловушки, расположенные близко к с - зоне, будут оставаться уровнями прилипания для электронов. Таким образом, смещение дырочного квазиуровня Ферми к у-зоне должно приводить к смещению электронного демаркационного уровня к с-зоне. [31]

Можно видеть, что при инжекции квазиуровни Ферми лежат ближе к соответствующим краям зон и смещены по отношению к равновесному уровню Ферми, и, кроме того, что для неосновных носителей заряда квазиуровень Ферми смещается сильнее, чем для основных носителей. [32]

Ход квазиуров-дей Ферми в полупроводнике с неравновесной концентрацией носителей. [33]

Эта величина р называется квазиуровнем Ферми для электронов. Точно так же можно ввести квазиуровень Ферми для дырок ьр. [34]

В самом начале процесса нагревания уровни заполнены электронами ( для определенности рассматриваем прилипание электронов) и, следовательно, квазиуровень Ферми расположен между ними и с-зоной. При повышении температуры по мере опустошения уровней квазиуровень Ферми смещается вниз, приближаясь к уровню прилипания. [35]

Подвижность зависит от толщины инверсионного слоя, так как длина свободного пробега дырок сравнима с ней и большая часть рассеяния происходит па поверхности. Поэтому 1 зависит от напряжения смещения Vn, положения квазиуровня Ферми относительно середины зоны1) р, и плотности заряда р, создаваемого ионизированными атомами допоров. Таким образом, нужно подсчитать величину /) в уравнении ( 1) и полный пространственный заряд в глубине полупроводника. Пространственный заряд равен но величине, но противоположен по знаку заряда в поверхностных состояниях. Потенциал Ч отсчитывается от положения уровня Ферми в глубине образца. [36]

Хотя в состоянии с отрицательной температурой равновесие между электронами и дырками оказывается нарушенным, отдельно взятые распределения электронов и дырок все же находятся в состоянии теплового равновесия с кристаллической решеткой полупроводника, имеющей положительную температуру. Это позволяет каждому из этих распределений приписать свой уровень ( квазиуровень) Ферми, величина которого определяется концентрациями электронов и дырок. [37]

Уровни, лежащие выше электронного демаркационного уровня или выше квазиуровня Ферми для электронов, являются уровнями захвата электронов. Аналогично, уровни, лежащие ниже дырочного демаркационного уровня или квазиуровня Ферми для дырок, являются уровнями захвата дырок. [38]

Возникновение щели в спектре возбуждений может приводить к радикальному изменению электрических свойств. Исследуем электропроводность в состоянии насыщения, когда щель возникает вблизи квазиуровня Ферми. В принципе имеются две возможности. Первая возможность - переход в сверхпроводящее состояние, вторая - в диэлектрическое. Как мы увидим, реализуется вторая возможность. Это связано с тем, что щель оказывается привязанной к решетке законами сохранения энергии и импульса. Эффект перехода в диэлектрическое состояние был предсказан в [88] на основе следующих полукачественных соображений. Пусть к полупроводнику в состоянии насыщения приложено постоянное электрическое поле напряженностью So - Следует ожидать, что при малых 0 ток будет равен нулю. Действительно, электроны не могут ускоряться электрическим полем по той же причине, что и в полностью заполненной у-зоне изолятора. [39]

Выражения (3.33) и (3.34) показывают, что в первом приближении дырочный демаркационный уровень Dp совпадает с дырочным квазиуровнем Ферми. По более точному определению, дырочный демаркационный уровень отстоит от дырочного квазиуровня Ферми на такое же расстояние, что и электронный демаркационный уровень от электронного уровня Ферми, причем оба демаркационных уровня сдвинуты в одну и ту же сторону от соответствующих квазиуровней Ферми. Отсюда следует, что если демаркационные уровни смещены относительно соответствующих квазиуровней Ферми, то расстояние между демаркационными уровнями в точности равно расстоянию между квазиуровнями Ферми. [40]

Если в первом приближении пренебречь логарифмическими членами в (26.5) и (26.6), то видно, что демаркационный уровень для дырок отстоит от - у-зоны на расстоянии, равном расстоянию электронного квазиуровня Ферми от с-зоны. Аналогично этому демаркационный уровень для электронов располагается вблизи с-зоны на расстоянии, равном расстоянию дырочного квазиуровня Ферми от у-зоны. [41]

В данной ситуации при понижении запирающего напряжения на токовом контакте для создания инверсии требуется большее напряжение затвора, чем У шв 2 ( UB 2) f 2U в, которое, как известно, соответствует образованию достаточно развитого канала. Физически это обусловлено тем, что обратное смещение, приложенное к переходу стока, понижает квазиуровень Ферми неосновных носителей ( электронов), поэтому для достижения условия его пересечения потенциалом поверхности ( условия образования инверсного слоя) требуется подача дополнительного напряжения на затвор. [42]

Время ответа дается выражением тп ( / и, где т-время жизни, nt / n - отношение концентраций захваченных и свободных носителей. Таким образом, число захваченных электронов практически постоянно и задано числом дискретных уровней на расстоянии kT от квазиуровня Ферми. [43]

Измерение фотопроводимости. [44]

Условием отсутствия электронного тока является постоянство [ in, а условием отсутствия дырочного тока - постоянство лр; в этих случаях соответствующий квазиуровень Ферми изображается на графике горизонтальной линией. [45]

Страницы: 1 2 3 4