Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Бормонтов Е.Н - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

25
6. Практические задания
Цель практических заданий – изучение равновесной статистики
электронного и дырочного газа в полупроводниках с собственной и
примесной проводимостью , сопоставление и расчет концентраций и
положения уровня Ферми в собственных, некомпенсированных и
компенсированных полупроводниковых материалах , изучение влияния
температуры на равновесные характеристики полупроводника.
Исходные данные
Для выполнения необходимых расчетов используются наиболее
важные в практическом отношении полупроводниковые материалы ,
параметры которых приведены в таблице 1. Значения энергии ионизации
легирующих примесей приведены в таблице 2.
Табл.1. Значения некоторых параметров Si, Ge, GaAs, InSb
полупроводник
Свойство
Si Ge GaAs InSb
Плотность ρ, г/см
3
2.33 5.43 5.32 6,48
Молярная масса M, г/моль 28.09 73.59 144,64 236.57
Ширина запрещенной зоны
∆ E
g
, эВ (T=293K)
1.12 0.67 1.43 0.18
Температурный коэффициент
ширины запрещенной зоны
α, эВ /K
2.8•10
-4
3.9•10
-4
5.0•10
-4
2.9•10
-4
Диэлектрическая
проницаемость ε
12.5 16.0 13.1 17.7
Эффективная масса плотности
состояний электронов m
dn
/m
0
1.08 0.56 0.068 0.013
Эффективная масса плотности
состояний дырок m
dp
/m
0
0.59 0.37 0.5 0.4
Подвижность электронов µ
n
,
см
2
/ В • с (T=293K)
1450 3800 8700 78000
Подвижность дырок µ
p
, см
2
/ В • с
(T=293K)
450 1800 400 750
Собственная концентрация n
i
,
см
-3
(T=293K)
1.5•10
10
2.5•10
13
1.9•10
6
1.5•10
16
                                      25

                         6. П рак тич еск ие задания

       Ц ель практи чески х задани й – и зучени е равновесной ст ат и сти ки
э лект ронного и ды рочного газа в полупроводни ках с собст венной и
при месной проводи мост ью , сопост авлени е и расчет концент раци й и
полож ени я уровня Ф ерми в собственны х, некомпенси рованны х и
компенси рованны х полупроводни ковы х матери алах, и зучени е вли яни я
т емперат уры наравновесны ехаракт ери ст и ки полупроводни ка.

                              И сходны еданны е

      Д ля вы полнени я необходи мы х расчет ов и спользую т ся наи более
важ ны е в практ и ческом от нош ени и полупроводни ковы е мат ери алы ,
параметры которы х при ведены вт абли це 1. Значени я э нерги и и они заци и
леги рую щ и х при месей при ведены вт абли це2.


                 Т абл.1. Значени я некот оры х параметровSi, Ge, GaAs, InSb

                   полупроводни к
                                       Si         Ge       GaAs       InSb
Свой ст во
П лотност ь ρ, г/см3                  2.33      5.43       5.32       6,48
М олярная массаM, г/моль             28.09      73.59     144,64     236.57
Ш и ри назапрещ енной зоны
                                      1.12      0.67       1.43       0.18
∆Eg, э В (T=293K)
Т емперат урны й коэ ф ф и ци ент
ш и ри ны запрещ енной зоны         2.8•10-4   3.9•10-4   5.0•10-4   2.9•10-4
α, э В /K
Д и э лект ри ческая
                                      12.5      16.0       13.1       17.7
прони цаемост ь ε
Э ф ф ект и вная массаплотности
                                      1.08      0.56       0.068      0.013
состояни й э лект роновmdn/m0
Э ф ф ект и вная массаплотности
                                      0.59      0.37        0.5        0.4
состояни й ды рок mdp/m0
П одви ж ност ь э лект роновµn,
                                      1450      3800       8700       78000
см2/В •с(T=293K)
П одви ж ност ь ды рок µp, см2/В •с
                                      450       1800        400        750
(T=293K)
Собст венная концент раци я ni,
                                    1.5•1010   2.5•1013   1.9•106    1.5•1016
см-3 (T=293K)

Страницы