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

 

 

 

 


Электропроводность полупроводников




Собственная проводимость имеется у п-ков, не содержащих примесей. Из зонной теории известно, что п-к характеризуется не очень широкой запрещенной зоной.

 

а) Собств. беспримесный п-к при Т=0 К.

б) Примесный п-к с донорной примесью.

в) Электронный п-к с донорной примесью.

г) Дырочный п-к с акцепторной примесью.

Если ширина запрещенной зоны велика, то электропроводность отсутствует, т.к. не существует ближайших свободных уровней. Если ширина запрещенной зоны невелика, имеется возможность теплового возбуждения электронов и переход в свободную зону. Эти электроны могут участвовать в электропроводности. Проводимость увеличивается с увеличением т-ры. В заполненной зоне, откуда ушли электроны, остаются дырки (свободные уровни), на которые могут переходить близлежащие электроны. В собственном п-ке имеются дырки и электроны. Уд. проводимость где е – заряд электрона, n0i, p0i – концентрации электронов и дырок соответственно (они равны между собой), un, up – подвижности электронов. Наличие примесей приводит к появлению в запретной зоне локальных уровней в близости к краям зоны проводимости или валентной зоны.

Примеси, поставляющие в зону проводимости электроны, называются донорами, а полуп-ки с такими примесями – полуп-ками n -типа. Донор примеси обычно располагается в запрещенной зоне, где создает локальные уровни близко к зоне проводимости (в). Другие примеси могут внести незаполненные уровни, располагающиеся вблизи валентной зоны (г). Примеси, захватывающие электроны из валентной зоны, называются акцепторами. Полуп-к с такими примесями наз-ся полуп-ком p -типа. Таким образом, проводимость, обусловленную примесными атомами, нарушающими структуру решетки, называют примесной проводимостью.

Различные дефекты решетки: избыток одного из компонентов в-ва, смещение узлов решетки могут вызвать те же следствия, что и наличие примесных атомов. Следовательно, можно сделать вывод: существует 3 процесса проводимости в полуп-ках:

1). Собств.проводимость (одинаковое число электронов и дырок). Электроны переходят из заполненной зоны в зону проводимости.

2). Электронная проводимость (проводимость n -типа). Возникает, когда имеются электронные переходы в зоны проводимости, расположенных вблизи края уровня доноров.

3). Дырочная проводимость (проводимость p -типа). Образуются лишь свободные дырки путем электронных переходов из заполненной зоны на близко расположенные акцепторные уровни.

Те носители заряда, концентрация которых в данном полуп-ке больше, называются основными, а которых меньше, называются неосновными.

Зависимость электропроводности от т-ры.

Изменение электропроводности полуп-ка с т-рой обусловлено изменением концентрации носителей заряда с т-рой. В области низких т-р участок а-б. На этом участке концентрация обусловлена примесями. Точка б – это точка истощения электронных ресурсов примесных атомов. Участок б-в – примеси истощены, а электроны еще не переходят через запрещенную зону (область истощения примесей). Участок в-г – увеличение т-ры приводит к росту концентрации носителей вследствие перехода электронов через запрещенную зону. Наклон этого участка характеризует ширину запрещенной зоны.

Зависимость электропроводности полуп-ка от т-ры обусловлена в основном изменением концентрации носителей заряда, подвижность же определяет поведение электропроводности в области т-р, где произошло истощение примесей.

Основные параметры полуп-ков.

1). Уд. электропроводность . Теория электропроводности полуп-ков показывает, что для монокристаллов типа германия и кремния , где W – энергия активации, k – постоянная Больцмана.

2). Уд. сопротивление. Т.к. , то .

3). Температурный коэффициент линейного сопротивления ТК у полуп-ков непостоянен: с увеличением т-ры уменьшается и находится в прямой зависимости от энергии активации.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-02; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 410 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

2405 - | 2285 -


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

Ген: 0.008 с.