Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Примесный полупроводник.






Полупроводник, имеющий примеси, называю примесным, а его электропроводность, обусловленную наличием в кристалле примеси, - примесной. На примере примеси мышьяк: у атома мышьяка пять валентных электронов. В решетке кремния четыре валентных электрона атома мышьяка вместе с четырьмя электронами ближайших атомов кремния участвуют в образовании ковалентной связи (рис.1.9 а).

Пятый электрон мышьяка, не принимающий участие в образовании ковалентной связи, слабо связан с атомом мышьяка, так как он находится в электрическом поле электронов окружающих атомов кремния. При низких температурах пятый электрон локализован около атома мышьяка, но при повышенных температурах он может быть отщеплен от примеси и будет свободно перемещаться по кристаллу. Наряду с ионизацией примеси может происходить и ионизация атомов основного вещества. Но в области температур ниже той, при которой имеет место значительная собственная электропроводность, количество электронов, оторванных от примеси, будет значительно больше количества электронов и дырок, образовавшихся в результате разрыва ковалентных связей. В силу этого доминирующую роль в проводимости полупроводнике будут играть электроны, поэтому их будем называть основными носителями заряда, а дырки – неосновными носителями заряда. Такой полупроводник называют электронным или n-типа, а примесь, дающую электроны, донорной или примесью n-типа.

Допустим, что в качестве примеси в кристаллическую решетку кремния внесен алюминии. Поскольку валентность алюминия равна трем, то одна связь атома кремния будет не завершена (рис. 1.9 б).

В незаполненную связь около атома алюминия в результате теплового возбуждения может перейти электрон от соседнего атома кремния. При этом образуется отрицательный ион алюминия и свободная дырка, перемещающаяся по связям кремния и, следовательно, принимающая участие в проводимости полупроводника. Примеси, захватывающие электроны называют акцепторными. Для образования свободной дырки требуется значительно меньше энергии, чем для разрыва ковалентной связи кремния. В силу этого количество дырок значительно больше количества свободных электронов и поэтому в таком полупроводнике основными носителями заряда будут дырки, а электроны – неосновными носителями заряда. Полупроводник с акцепторной примесью носит название дырочного или p-типа.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.