КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Рухливість
Енергетичні зони Дірка Механізм електричної провідності напівпровідників Тема 39. Домішкова провідність напівпровідників.
Мета: Навести механізми домішкової провідності.
Література: [5], [7] – основна; [1], [6] – додаткова. Напівпровідники характеризуються як властивостями провідників, так і діелектриків. У напівпровідникових кристалах атоми встановлюють ковалентні зв'язки (тобто, один електрон в кристалі кремнію, як і алмазу, пов'язаний двома атомами), електронам необхідний рівень внутрішньої енергії для вивільнення з атома (1,76 10 -19 Дж проти 11,2 10 -19 Дж, чим і характеризується відмінність між напівпровідниками і діелектриками). Ця енергія з'являється в них при підвищенні температури (наприклад, при кімнатній температурі рівень енергії теплового руху атомів дорівнює 0,4 10 -19Дж), і окремі атоми отримують енергію для відриву електрона від атома. Із зростанням температури число вільних електронів і дірок збільшується, тому в напівпровіднику, не містить домішок, питомий опір зменшується. Умовно прийнято вважати напівпровідниками елементи з енергією зв'язку електронів менший ніж 1,5-2 еВ. Електронно-дірковий механізм провідності проявляється у власних (тобто без домішок) напівпровідників. Він називається власною електричну провідність напівпровідників. Під час розриву зв'язку між електроном і ядром з'являється вільне місце в електронній оболонці атома. Це обумовлює перехід електрона з іншого атома на атом з вільним місцем. На атом, звідки перейшов електрон, входить інший електрон з іншого атома і т. д. Це обумовлюється ковалентними зв'язками атомів. Таким чином, відбувається переміщення позитивного заряду без переміщення самого атома. Цей умовний позитивний заряд називають діркою.
Зазвичай рухливість дірок у напівпровіднику нижче рухливості електронів. Між зоною провідності Е п і валентної зоною Е в розташована зона заборонених значень енергії електронів Е з. Різниця Е п-Е в дорівнює ширині забороненої зони Е з. Зі зростанням ширини Е з число електронно-діркових пар і провідність власного напівпровідника зменшується, а питомий опір зростає. Рухливість електронів (верхня крива) і дірок (нижня крива) в кремнії залежно від концентрації атомів домішки Рухливістю μ називають коефіцієнт пропорційності між дрейфовою швидкістю носіїв струму і величиною прикладеного електричного поля При цьому, взагалі кажучи, рухливість є тензором: Рухливість електронів і дірок залежить від їх концентрації в напівпровіднику (див. малюнок). При великій концентрації носіїв заряду, ймовірністьзіткнення між ними виростає, що призводить до зменшення рухливості та провідності. Розмірність рухливості - см / (У з).
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 980; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |