Электротехническое материаловедение. Агеева Н.Д - 78 стр.

UptoLike

Величина, обратная удельной проводимости, называется удельным сопро-
тивлением:
npn
γ
1
γγ
1
γ
1
ρ =
+
== .
Здесь
ρ
- удельное сопротивление, обычно измеряемое в единицах [Ом см].
Для типичных полупроводников, используемых в производстве интеграль-
ных схем, величина удельного сопротивления находится в
ρ
= (1-10) Ом см.
Получаем ,
qNμ
1
qnμ
1
γ
1
ρ
Dn0nn
=== где - концентрация доноров в полу-
проводнике n- типа в условиях полной ионизации доноров, равная концен-
трации свободных электронов
0
n .
В отраслевых стандартах для маркировки полупроводниковых пластин
обычно используют следующее сокращенное обозначение типа: КЭФ-4,5. В
этих обозначениях первые три буквы обозначают название полупроводника,
тип проводимости, наименование легирующей примеси. Цифры после букв
означают удельное сопротивление, выраженное во внесистемных единицах, -
Ом см. Например, ГДА-0,2 - германий, дырочного типа проводимости, леги-
рованный алюминием, с удельным сопротивлением
ρ
= 0,2 Ом см; КЭФ-4,5 -
кремний, электронного типа проводимости, легированный фосфором, с
удельным сопротивлением
ρ
= 4,5 Ом см.
4.5 Примесная проводимость
Один и тот же полупроводник обладает либо электронной, либо дыроч-
ной проводимостью - это зависит от химического состава введенных приме-
сей. Примеси оказывают сильное воздействие на электропроводимость полу-
проводников: так, например, тысячные доли процентов примесей могут в
сотни тысяч раз уменьшить их сопротивление. Этот факт, с одной стороны,
указывает на возможность изменение свойств полупроводников, с другой
стороны, он свидетельствует о трудностях технологии при изготовлении по-
лупроводниковых материалов с заданными характеристиками.
Рассматривая механизм влияния примесей на электропроводимость по-
лупроводников, следует рассматривать два случая:
Электронная проводимость
Добавка в германий примесей, богатых электронами, например мышьяка
или сурьмы, позволяет получить полупроводник с электронной проводимо-
стью или полупроводник n - типа (от латинского слова «негативус» - «отри-
цательный»). Примеси создающие такую электропроводимость называют до-
норами.
Дырочная проводимость
Добавка в тот же германий алюминия, галлия или индия создает в кристалле
избыток дырок. Тогда полупроводник будет обладать дырочной проводимо-
стью - полупроводник p - типа.
Дырочная примесная электропроводимость создается атомами, имею-
Величина, обратная удельной проводимости, называется удельным сопро-
тивлением:
                                    1    1     1
                               ρ=     =      =   .
                                    γ γn + γp γn
Здесь ρ - удельное сопротивление, обычно измеряемое в единицах [Ом см].
Для типичных полупроводников, используемых в производстве интеграль-
ных схем, величина удельного сопротивления находится в ρ = (1-10) Ом см.
                   1       1        1
    Получаем ρ =      =        =         , где - концентрация доноров в полу-
                   γ n μ n n 0q μ n N Dq
проводнике n- типа в условиях полной ионизации доноров, равная концен-
трации свободных электронов n 0 .
    В отраслевых стандартах для маркировки полупроводниковых пластин
обычно используют следующее сокращенное обозначение типа: КЭФ-4,5. В
этих обозначениях первые три буквы обозначают название полупроводника,
тип проводимости, наименование легирующей примеси. Цифры после букв
означают удельное сопротивление, выраженное во внесистемных единицах, -
Ом см. Например, ГДА-0,2 - германий, дырочного типа проводимости, леги-
рованный алюминием, с удельным сопротивлением ρ = 0,2 Ом см; КЭФ-4,5 -
кремний, электронного типа проводимости, легированный фосфором, с
удельным сопротивлением ρ = 4,5 Ом см.

    4.5 Примесная проводимость

     Один и тот же полупроводник обладает либо электронной, либо дыроч-
ной проводимостью - это зависит от химического состава введенных приме-
сей. Примеси оказывают сильное воздействие на электропроводимость полу-
проводников: так, например, тысячные доли процентов примесей могут в
сотни тысяч раз уменьшить их сопротивление. Этот факт, с одной стороны,
указывает на возможность изменение свойств полупроводников, с другой
стороны, он свидетельствует о трудностях технологии при изготовлении по-
лупроводниковых материалов с заданными характеристиками.
     Рассматривая механизм влияния примесей на электропроводимость по-
лупроводников, следует рассматривать два случая:
     Электронная проводимость
     Добавка в германий примесей, богатых электронами, например мышьяка
или сурьмы, позволяет получить полупроводник с электронной проводимо-
стью или полупроводник n - типа (от латинского слова «негативус» - «отри-
цательный»). Примеси создающие такую электропроводимость называют до-
норами.
      Дырочная проводимость
Добавка в тот же германий алюминия, галлия или индия создает в кристалле
избыток дырок. Тогда полупроводник будет обладать дырочной проводимо-
стью - полупроводник p - типа.
     Дырочная примесная электропроводимость создается атомами, имею-