Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Температурные зависимости концентрации носителей заряда и уровня Ферми




Собств п/п: n=p=ni; Nc=Nv; φF= = φE.Ур Ферми соотв-ет такому энерг уровню,вероятность заполнения к-ого 1/2.

Все разреш энерг ур-ни лежащие выше ур Ферми свободны,вероятность заполнения =0, те которые ниже,вероятность =1.При увелич кол-ва е-нов при данной Т вызывает пропорц уменьшение кол-ва дырок.

Примесн п/п: выразим φFE+ φT ln (n/ni)

График

При уменьшении T ср энергия фононов мала,по сравнению с энергией ионизации доноров,поэтому лишь часть доноров ионизирована и концентрация е-нов мала.В этой области ур Ферми лежит между З.П и областью доноров.

Область 1 и 2 соответств примесной электропроводности

Область 3 – область высоких температур.Энергии здесь достаточно,чтобы перебросить е-н из В.З в З.П

1) низк Т: с рост Т повыш ионизация и конц е-нов. При T2 ур Ферми совпадает с уровнем доноров

2) Конц Н.З. почти не зависит от Т

3) П/проводник становится собственным и ур Ферми приближается к серидине З.З.

Поверхностные явления в полупроводниковых структурах.

Структура поверхности характеризуется большим количеством дефектов: нарушение периода кристаллической решетки, незавершенные валентные связи, вакансии, адсорбция различных веществ. Поэтому энергетическая структура поверхности отличается от объемной наличием поверхностных состояний.

Поверх.состояния – это электронное состояние на границе п/п с какой-либо средой (диэл., газ, вода, Ме, вакуум) имеющие локальные энерг. уровни и изменяющие свое состояние в зависимости от положения ур. Ферми.

Пов. состояния:

Уровни Тамма – обусл. обрывом периодичности решетки кристалла, их концентрация = концентрации уровней внутри п/п (1015см-2), что приводит к Ме проводимости.

Типа Шокли – это ненасыщенные хим. связи.

Пов.сост-я за счет дефекта крист.решетки.

Пов.сост-я обусл. внешними примесями.

Пов.сост-я (подобно донорам) могут обмениваться е- и дырками с вал.зоны в зону проводимости. В силу нейтральности в глубине п/п появляется индуцированный объемный заряд компенсирующий заряд на поверхности. В зависимости от знака и типа электропроводности предповерх. слой либо обогащен либо обеднен. Наличие заряда ведет к искривлению энерг. зон.

Поверх.рекомбинация.

Пов.сост-я создают энерг. уровни вблизи середины запр.зоны, которые являются рекомбинационными ловушками. Поверхностная рекомбинация уменьшает время жизни носителей. ; < ; ( - поверх.вр.жизни, -объем.вр.жизни).

Скорость поверх. рекомбинации: [см/с].

Эффект внешнего поля – это изменение концентрации своб. носит. заряда и удельной проводимости при поверх. слое под действием внешнего эл. поля направленного нормально к поверхности в зависимости от направления и интенсивности.

Разл. режимы: 1. Обеднения; 2. Инверсии; 3. Обогащения.

Режим обеднения

Под действием эл. поля дырки смещаются от поверхности вглубь → концентрация на поверхности уменьшается. Поэтому на поверхности образуется обедненный слой . В котором концентрация дырок и е- ниже равновес. концентрации. Плотность ионов .Плотность отриц. заряда, напряженность и потенциал в п/п связаны ур-ем Пуассона:

Е(х)=0, при х > Lоб.

При дальнейшем увеличении эл. поля концентрация е- увеличивается, а концентрация дырок уменьшается.

.

Режим инверсии.

При дальнейшем росте напряженности внешнего поля наступает режим инверсии, при котором поверхностная концентрация е- превышает концентрацию дырок и концентрацию акцепторов (nпов>Na). Тонкий участок 2 является участком инверсной электропроводностью.

;

; - Дибаевская длина экрана.

При увеличении внешнего поля увеличивается напряженность E(x) в области 2, а в области 1 она стабилизируется.

Режим обогащения.

Действие пов. заряда аналогично действию внешнего поля. При изменении полярности внешнего поля возникает режим обогащения.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 549 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Неосмысленная жизнь не стоит того, чтобы жить. © Сократ
==> читать все изречения...

2311 - | 2016 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.