Электротехническое материаловедение. Агеева Н.Д - 75 стр.

      Рис. 4.1 Энергетические схемы полупроводников n-типа и р-типа

     4.2 Зонная структура полупроводников

      Согласно постулатам Бора энергетические уровни для электронов в
изолированном атоме имеют дискретные значения. Твердое тело представля-
ет собой ансамбль отдельных атомов химическая связь между , которыми
объединяет их в кристаллическую решетку. Если твердое тело состоит из N
атомов, то энергетические уровни оказываются N- кратно вырожденными.
Электрическое поле ядер, или остовов атомов, выступает как возмущение,
снимающее это вырождение. Дискретные моноэнергетические уровни ато-
мов, составляющие твердое тело, расщепляются в энергетические зоны. Ре-
шение квантовых уравнений в приближении сильной или слабой связи дает
качественно одну и ту же картину для структуры энергетических зон твердых
тел. В обоих случаях разрешенные и запрещенные состояния для электронов
чередуются и число состояний для электронов в разрешенных зонах равно
числу атомов, что позволяет говорить о квазинепрерывном р - определении
энергетических уровней внутри разрешенных зон.
Наибольшее значение для электронных свойств твердых тел играют верхняя
и следующая за ней разрешенные зоны энергий. В том случае, если между
ними нет энергетического зазора, то твердое тело с такой зонной структурой
является металлом. Если величина энергетической щели между этими зонами
(обычно называемой запрещенной зоной) больше 3 эВ, то твердое тело явля-
ется диэлектриком. И, наконец, если ширина запрещенной зоны Eg лежит в