Дно - зона - проводимость
Cтраница 1
Дно зоны проводимости у всех рассматриваемых соединений расположено в центре зоны Бриллюэна и отвечает представлению А. Анализ волновых функций, отвечающих дну зоны проводимости А и вершине валентной зоны ( уровни Г4 и А), показывает, что основной вклад в них дают плоские волны с векторами обратной решетки сфалерита. Отсюда следует, что уровни происходят из точки Г - сфалерита. Для случая ZnSnP2, ZnSnAs2 и ZnGeAs2 подобный вывод сделан в работах [48-50], где приведены вычисления структуры границ зон указанных соединений по теории возмущений. Показано, что уровни Г4 и А. Аз сфалерита и А отвечает дну зоны проводимости сфалерита ( типа GaAs) - А. [1]
 |
Работа выхода при Г0 К. [2] |
Дно зоны проводимости - самая низкая энергия, которой может обладать свободный электрон в кристалле. Оно соответствует энергии покоя свободного электрона в кристалле. [3]
Если дно зоны проводимости и потолок валентной зоны расположены при одинаковом значении к в кристалле, как, например, у GaAs, то рекомбинация электронов и дырок происходит без изменения импульса. Освободившаяся при этом энергия выделяется в виде квантов света ( фотонов) с малым импульсом. Поэтому материалы, подобные GaAs, обладают высоким коэффициентом излучательной рекомбинации и широко используются для создания оптоэлектронных приборов. С другой стороны, у кремния, например, дно зоны проводимости и потолок валентной зоны расположены в различных положениях - пространства. Следовательно, для рекомбинации электронов и дырок необходимо изменить их импульсы. [4]
Следовательно, дно зоны проводимости опускается и энергия термической активации понижается. Для оставшихся дискретных возбужденных уровней разности энергии не изменяются. Например, для арсенида галлия л-типа с концентрацией доноров более 8 - Ю14 см-3 уширение уровней настолько велико, что все возбужденные состояния перекрываются и не влияют на функцию распределения. При концентрации доноров 1014 см-3 нужно учитывать лишь первое возбужденное состояние. [5]
Энергетическое положение дна зоны проводимости в точке симметрии Х1 ( если последняя существует) зависит от неупорядоченности в числах атомов, образующих кольца. [7]
Поэтому ниже дна зоны проводимости должны находиться возбужденные уровни, на которые электрон может переходить под действием излучения с частотой, меньшей частоты ионизации Ng. Между первым возбужденным и ионизованным состоянием донора, как и атома водорода, имеется еще ряд возбужденных уровней, которые переходят в сплошную полосу ионизованных состояний. Расстояние между уровнями мало вследствие наличия коэффициента 1 / s2, о котором уже говорилось в гл. Поэтому спектр поглощения твердого тела должен состоять из серии близких линий с частотой, лежащей в пределах от ЧЕ до MS, при которой должен начинаться сплошной спектр. При увеличении температуры линии расширяются в полосы, которые могут и перекрываться. Вследствие того что возбужденные уровни расположены очень близко друг к другу и к зоне проводимости, электрон, попавший на возбужденный уровень под действием излучения, может затем перейти в зону проводимости за счет энергии тепловых колебаний решетки. Таким образом, под действием излучения электроны начинают попадать в зону проводимости или путем прямых переходов, или через промежуточные возбужденные состояния. Если тело в отсутствие излучения было диэлектриком, то этот эффект называется фотопроводимостью. Под действием света может также заметно увеличиваться электропроводность полупроводников. Зависимость фотопроводимости от частоты излучения оказывается сложной вследствие возможности тепловых переходов между возбужденными состояниями, а также в силу зависимости коэффициента поглощения от частоты. [8]
Однако вблизи дна зоны проводимости энергетические уровни расположены реже, чем в ее верхней части. Распределение энергетических уровней характеризуют функцией D ( E) - плотностью энергетических состояний. [9]
При описании дна зоны проводимости, однако, к результатам расчетов в модели КРЭЯ на основе простых схем метода ЛКАО следует относиться с осторожностью. Положение дна зоны проводимости более чувствительно к выбору расчетной схемы, чем энергии уровней валентной зоны: в более грубом расчете по методу МВГ с откалиброванным для молекул значением параметра / результат заметно хуже, чем в более последовательной схеме, не содержащей указанного параметра. [10]
Однако вблизи дна зоны проводимости энергетические уровни расположены реже, чем в ее верхней части. Распределение энергетических уровней характеризуют функцией D ( E) - плотностью энергетических состояний. [11]
Область вблизи дна зоны проводимости в германии и кремнии описывается эллипсоидальными изоэнергетическими поверхностями, занимающими эквивалентные положения в - пространстве. Изложим теперь теорию циклотронного резонанса для поверхностей такого вида. Выберем декартову систему координат так, чтобы ось z была параллельна главной оси эллипсоида, и будем отсчитывать компоненты волнового вектора от центра эллипсоида. [12]
Электроны со дна зоны проводимости и из глубилы валентной зоны уходят из полупроводника и движутся влево - в металл. Дырки же стремятся переместиться в обратном направлении и глубже проникнуть в полупроводник. Это называется введением дырок. [13]
 |
Плотность состояний в чистом ( р и в сильно легированном ( р полупроводнике. [14] |
За нуль принято дно зоны проводимости чистого полупроводника. [15]
Страницы: 1 2 3 4