Физические основы микроэлектроники. Базир Г.И. - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

10
4
(319) имеет наглядный вид – свободные электроны возникают благодаря пере-
ходам из V-зоны, что приводит к созданию р свободных дырок, и с уровня
примеси, благодаря чему возникает
+
Д
N - ионов донорной примеси.
Уравнение (319) относительно E
F является
уравнением третей степени. Поэ тому рассмотрим
ряд сравнительно простых случаев, для которых
можно определить положение E
F и тем самым
определить концентрации электронов n и дырок и
р. Для невырожденного полупроводника
достаточно определить концентрацию носителей
заряда тол ько одного знака, к легко найти, используя закон действ
у
ющих масс:
(320
)
(321)
Уравнение (320) показывает, что произведение концентрации электронов
и дырок в невырожденном полупроводнике не зависит от положения E
F и тем
самым от наличия в полупроводнике примеси и равно квадрату концентрации в
собственном полупроводнике.
Рассмотрим уравнение (319). Из него следует, что, т. к. ,
dg
EE >>Δ то:
1. при низкой Т основную роль будут играть переходы с Е
d, следователь-
но,
+
<<
Д
Np (неравенство сохраняется до тех пор пока вся примесь не будет
ионизирована).
2. При больших Т вся примесь ионизована, следовательно, ,
ДД
NNp =>>
+
и
полупроводник становится собственным.
При этом следует помнить, что одна и та же температура может быть или
большой, или малой в зависимости от концентрации примеси – при малой кон-
центрации она может оказаться большой, при большой концентрации – малой.
1. Низкие температуры
В этом случае ,
+
<<
Д
Np (319) упрощается ,
+
=
Д
Nn или
Д
pn = . (322)
Подс тавляя в (322) выражение для n и р
Д
, получим:
12 +
===
−
−
−
KT
EE
Д
Д
KT
EE
c
ДF
Fc
e
N
peNn
. (323)
).exp(
2
2
KT
E
n
NN
n
n
p
eNNnnp
g
vci
KT
E
vci
g
Δ
−==
⋅==
Δ
−

Страницы