Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Бормонтов Е.Н - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

26
Табл.2. Значения энергии ионизации (∆E
d
=E
c
-E
d
, ∆E
a
=E
a
-E
v
, эВ )
некоторых примесей в Si и Ge
полупроводник
примесь
Si Ge
P 0.044 0.012
As 0.049 0.013
Sb 0.030 0.0096
B 0.045 0.01
Al 0.057 0.01
Ga 0.065 0.011
In 0.160 0.011
Задания
1. Рассчитать температурную зависимость уровня Ферми и
концентрации свободных носителей заряда в примесном кремнии,
легированном одним типом доноров.
2. Рассчитать температурную зависимость уровня Ферми и
концентрации свободных носителей заряда в примесном кремнии,
легированном одним типом акцепторов.
3. Рассчитать температурную зависимость уровня Ферми и
концентрации свободных носителей заряда в частично компенсированном
кремнии, легированном и донорами (п.1) и акцепторами (п.2).
Расчет производить с помощью прикладной программы Efermi.
Данные для расчетов представлены в таблицах 1,2.
Описание прикладной программы EFermi
Программа EFermi позволяет рассчитывать температурные
зависимости уровня Ферми и концентрации свободных носителей в
собственном, некомпенсированном и частично компенсированном
примесном полупроводниках . Для реализации алгоритма расчета
использованы следующие предположения:
1) приближение невырожденного полупроводника, т.е. предположение, что
степень легирования (концентрация примеси ) такова , что уровень
Ферми находится в запрещенной зоне;
2) приближение линейного изменения ширины запрещенной зоны (∆E
g
(T))
при изменении температуры , т.е. температурная зависимость ∆E
g
(T)
описывается формулой ∆ E
g
( T)= ∆E
g
*
(0)-α•T, где ∆ E
g
*
(0) – термическая
ширина запрещенной зоны , α - температурный коэффициент ширины
запрещенной зоны ;
3) предположение независимости энергии ионизации примеси от
температуры . 
                                      26

         Т абл.2. Значени я э нерги и и они заци и (∆Ed=Ec-Ed,   ∆Ea=Ea-Ev, э В )
                  некот оры х при месей вSi и Ge
        полупроводни к
                                       Si                         Ge
при месь
           P                         0.044                        0.012
           As                        0.049                        0.013
           Sb                        0.030                       0.0096
           B                         0.045                        0.01
           Al                        0.057                        0.01
           Ga                        0.065                        0.011
           In                        0.160                        0.011


                                     Задания

      1. Рассчи тат ь температ урную зави си мост ь уровня Ф ерми и
концентраци и свободны х носи т елей заряда в при месном кремни и ,
леги рованном одни м ти пом доноров.
      2. Рассчи тат ь температ урную зави си мост ь уровня Ф ерми и
концентраци и свободны х носи т елей заряда в при месном кремни и ,
леги рованном одни м ти пом акцепт оров.
      3. Рассчи тат ь температ урную зави си мост ь уровня Ф ерми и
концентраци и свободны х носи т елей заряда вчаст и чно компенси рованном
кремни и , леги рованном и донорами (п.1) и акцепторами (п.2).
      Расчет прои зводи ть с помощ ью при кладной программы Efermi.
Д анны едля расчет овпредст авлены вт абли цах 1,2.

                  О писание прик ладной программы EFermi

       П рограмма EFermi позволяет рассчи ты ват ь т емперат урны е
зави си мости уровня Ф ерми и концент раци и свободны х носи т елей в
собст венном, некомпенси рованном и част и чно компенси рованном
при месном полупроводни ках. Д ля реали заци и алгори т ма расчет а
и спользованы следую щ и епредполож ени я:
1) при бли ж ени еневы рож денного полупроводни ка, т.е. предполож ени е, что
   ст епень леги ровани я (концентраци я при меси ) т акова, что уровень
   Ф ерми находи т ся взапрещ енной зоне;
2) при бли ж ени е ли ней ного и зменени я ш и ри ны запрещ енной зоны (∆Eg(T))
   при и зменени и т емперат уры , т .е. т емперат урная зави си мост ь ∆Eg(T)
   опи сы вает ся ф ормулой ∆Eg(T)= ∆Eg*(0)-α•T, где ∆Eg*(0) – т ерми ческая
   ш и ри на запрещ енной зоны , α - температ урны й коэ ф ф и ци ент ш и ри ны
   запрещ енной зоны ;
3) предполож ени е незави си мост и э нерги и и они заци и при меси от
   т емперат уры .

Страницы