Физические основы микроэлектроники. Базир Г.И. - 88 стр.

UptoLike

Составители: 

87
Рис. 41
F
E соответствует уровню химического потенциала (μ) для незаряженных
частиц. Функция Ферми-Дирака записывается следующим образом:
1
1
)(
)(
+
=
kTEE
F
e
Ef . (255)
Пр и Т=0 К из вида функции
ДФ
f
следует:
1
=
ДФ
f , если
F
EE p
0
=
ДФ
f , если
F
EE f .
Другими словами, все состояния, лежащие ниже уровня
F
E , полностью
заняты электронами, а выше него свободны. При 0
T
, 5,0=
ДФ
f , для
F
EE = ,
что отражает статистический смысл уровня Ферми: при любой температуре его
заселенность равна 0,5 (см. рис. 42).
Рис. 42. Распределение Ферми-Дирака при различных температурах
0
1234
ffff TTTT
Выражение для
F
E при Т=0 легко найти из условия, что интегрирование
числа по всем возможным состояниям должно дать полное число частиц n в
системе (при 1
0
=V ):
=
F
E
ДФ
ndEEfEg
0
)()( . (256)
Подс тавляя полученные ранее выражения для g(E) и 1
=
ДФ
f , получим: