Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Собственная проводимость полупроводников. Элементарные полупроводники IV группы






    *Собственной проводимостью полупроводников называется проводимость, обусловленная движением под действием электрического поля одинакового числа свободных электронов и дырок, образовавшихся вследствие перехода электронов полупроводника из валентной зоны в зону проводимости. В идеальном полупроводнике при собственной проводимости концентрации электронов (ni) и дырок (pi) равны и много меньше числа уровней в валентной зоне и зоне проводимости. Поэтому свободные электроны занимают уровни вблизи дна зоны проводимости Ec, а свободные дырки - вблизи потолка валентной зоны Ev (рис. 1). При этом:

    ni = pi = A exp(-DE/2kT), (1)

     

    где A=4, 82Ч1015T 3/2(mn*mp*/m2)3/4;

    mn*, mp* - эффективные массы электрона и дырки;

    m - масса электрона;

    k - постоянная Больцмана;

    DE - ширина запрещенной зоны полупроводника;

    T - абсолютная температура (дыркам приписывается эффективная масса mp, равная по абсолютной величине эффективной массе того электрона, который занял бы это валентное состояние, но с противоположным знаком; эффективная масса электрона в валентной зоне вблизи Ev отрицательна).

    *С точки зрения зонной теории, полупроводники – это вещества, ширина запрещенной зоны у которых находится в диапазоне 0, 3< Δ E0 < 3эВ Чем больше ширина запрещенной зоны, тем меньше вероятность того, что электрон перескочит в зону проводимости. Если это все же произошло, в зоне проводимости появляются подвижные электроны, а в валентной зоне – дырка. Электроны могут двигаться только в зоне проводимости, а дырки – только в валентной зоне. Наличие подвижных электронов и дырок обеспечивает полупроводникам собственную проводимость.

    Элементарные полупроводники IV группы


    Типы полупроводников в периодической системе элементов

    В нижеследующей таблице представлена информация о большом количестве полупроводниковых соединений. Их делят на несколько типов: одноэлементные полупроводники IV группы периодической системы элементов, сложные: двухэлементные AIIIBV и AIIBVI из третьей и пятой группы и из второй и шестой группы элементов соответственно. Все типы полупроводников обладают интересной зависимостью ширины запрещённой зоны от периода, а именно — с увеличением периода ширина запрещённой зоны уменьшается.

    Группа IIB IIIA IVA VA VIA    
    Период                                          
        B C N                                  
        Al Si P S                                
      Zn Ga Ge As Se                                
      Cd In Sn Sb Te                                
      Hg                                        
                                                             

     







    © 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.