Физические основы микроэлектроники. Базир Г.И. - 111 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

110
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
−⋅+−=
Δ
)1
8
1(
4
1
ln
KT
E
v
a
aF
a
e
N
N
KTEE
. (353)
В случае
aa
NN =
−
и ,
a
Nn ≥ аналогично получим:
;)
4
11(
2
ln
2
2
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
++−=
a
i
v
a
vF
N
n
N
N
KTEE
)
4
11(
2
2
2
a
ia
N
nN
p ++=
. (354
)
На рисунке показано положение
F
E в зависимости от
температуры при трех различных значениях
концентрации акцепторной примеси:
.3;2;1
321 aaa
NNN −−− )(
321 aaa
NNN <<
7.7. Полупроводник, содержащий акцепторную и
донорную примесь
Рассмотрим случай, когда в полупроводнике
имеется как донорная, так и акцепторная примесь.
Пусть T=0K, следовательно,
c
E – полностью свободна,
v
E – занята, т. е. n=p=0
Так как имеется
a
N свободных состояния и
Д
N -электронов, то электроны от
доноров перейдут к акцепторам. Если
Д
N =
a
N , то в полупроводнике образует-
ся в равном числе ионы
+
Д
N и
−
a
N .
Пусть температура теперь возрастает. Так как на донорном уровне не т
электронов, то в С – зону возможны переходы только из V–зоны и с уровня ,
a
E
но ,
gac
EEE Δ≈− следовательно, концентрация электронов будет возрастать с
ростом температуры почти так же, как в собственном полупроводнике.
F
E будет лежать почти в середине запрещенной зоны, как и в собственном по-
лупроводнике:
2
aД
F
EE
E
−
=
(Т=0К). (355)
Такой полупроводник носит название скомпенсированного, поскольку
происходит полная взаимная компенсация примесей, которые не являются по-
ставщиками свободных электронов и дырок.
Из УЭН можем записать:
n=p, т.к.
aД
NN = и .
aД
pn =
Будучи собственным по величине концентрации носителей заряда, ском-
пенсированный полупроводник в других отношениях ведет себя иначе, и преж-
де всего это проявляется в различии подвижнос тей носителей заряда. Это и по-

Страницы