Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Бормонтов Е.Н - 4 стр.

                                       4

                                  В в едение

       Зонная т еори я твердого т ела позволяет рассмотрет ь разли чны е
возмож ны е квантовы е состояни я в кри ст алле, т.е. разли чны е ти пы
ст аци онарны х дви ж ени й э лектронов. В т ермоди нами чески равновесном
состояни и для данного полупроводни кового образца при заданной
т емперат уре сущ ест вует определенное распределени е э лектронов по
разли чны м квантовы м состояни ям. В              результ ат е в кри ст алле
уст анавли вается определенная концентраци я свободны х э лект ронов n в
зоне проводи мости и концентраци я свободны х ды рок р в ды рочной
(валент ной ) зоне. К ромет ого, вкри ст алле, содерж ащ ем локальны е уровни
э нерги и (при месны е ат омы и ст рукт урны е деф ект ы ), могут бы т ь ещ е
от ри цат ельно заряж енны е акцепт оры , на которы х в каж дой еди ни це
объема находи т ся некот орое коли чест во связанны х э лект ронов nt , и
полож и т ельно заряж енны едоноры , содерж ащ и енекот орую концентраци ю
связанны х ды рок pt . В ы чи слени е концент раци й подви ж ны х и связанны х
носи т елей заряда сост авляет основную задачу ст ат и ст и ки э лект ронов и
ды рок вкри ст аллах.
       Реш ени е указанной задачи необходи мо для пони мани я многи х
э лект ри чески х и опт и чески х явлени й вполупроводни ках. В част ност и , оно
позволяет вы ясни т ь зави си мость основны х э лект ри чески х свой ст в
полупроводни ка(э лект ропроводности , подви ж ности и др.) от коли чест ваи
сост ава при месей и от температ уры . И , наоборот, анали зи руя с помощ ью
т еорет и чески х соотнош ени й стат и сти ки э кспери мент альны е данны е о
т емперат урной      зави си мости концент раци й     э лект ронов и ды рок,
оказы вается возмож ны м най ти э нергет и чески е уровни , создаваемы е
при месны ми атомами и структ урны ми деф ект ами , а т акж е и х
концентраци и .
       Рассматри ваемая задача распадает ся на две части : чи ст о квантово-
механи ческую – нахож дени е чи сла возмож ны х квант овы х состояни й
э лект ронови ст ати ст и ческую – определени е ф акт и ческого распределени я
э лект ронов по э т и м квант овы м состояни ям при т ермоди нами ческом
равновеси и .