Составители:
99
Конечно, движение дырки не является движением реальной
положительно заряженной частицы. В конечном счете, движение дырок
сводится к перераспределению электронов, оставшихся в валентной зоне.
Собственная проводимость
Таким образом, собственная проводимость возникает вследствие
перехода электронов в зону проводимости и появления на их месте
вакантных мест - дырок. Распределение электронов по уровням валентной
зоны описывается при помощи
функции Ферми-Дирака:
1
1
+
=
−
kT
F
EE
e
)E(F
. (5.10)
Анализ этой функции показывает, что при температуре абсолютного нуля
она имеет следующий вид:
F(E)=1, если E < E
F
,
и
F(E)=0, если E > E
F
. (5.11)
Величина
E
F
, имеющая размерность энергии, называется уровнем
Ферми
или энергией Ферми. Иногда его также называют химическим
потенциалом и обозначают символом Из (5.11) видно, что при
температуре абсолютного нуля уровень Ферми совпадает с верхним
заполненным электронами уровнем
E
F
(0).
Вид функции распределения при абсолютном нуле показан на рис. 5-9а.
При температурах, отличных от абсолютного нуля, график функции
(5.10) имеет вид, показанный на рис. 5-9б. Следует отметить, что независимо
от значения температуры, при
E = E
F
функция f(E) равна 1/2. Поэтому,
уровень Ферми совпадает с величиной энергетического уровня, вероятность
заполнения которого равна 0,5.
При достаточно больших энергиях (т.е. при
E-E
F
>>kT, что выполняется в
области "хвоста" кривой распределения) единицей в знаменателе функции
можно пренебречь. Тогда распределение электронов по состояниям с
различной энергией принимает вид:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- …
- следующая ›
- последняя »
