Составители:
101
Температура Ферми для металлов составляет несколько десятков тысяч
Кельвин. Поэтому электронный газ в металлах практически всегда, вплоть
до температуры плавления, является вырожденным.
В полупроводниках же плотность свободных электронов значительно
меньше, чем в металлах. Поэтому уже при комнатной температуре
электронный газ во многих полупроводниках является невырожденным и
подчиняется законам классической статистики.
Распределение электронов по уровням валентной зоны и зоны
проводимости, описываемое функцией Ферми-Дирака, можно сделать очень
наглядным, изобразив график этой функции совместно со схемой
энергетических зон (рис.5-10).
Расчет показывает, что для собственных полупроводников значение
уровня Ферми, отсчитанное от потолка валентной зоны, равно:
m
m
lnkTE
E
*
Э
*
Д
F
4
3
2
1
+=
∆
,
где
- ширина запрещенной зоны, а m
Д
*
и m
Э
*
- соответственно
эффективные массы дырки и электрона, находящегося в зоне проводимости.
Обычно второе слагаемое пренебрежимо мало по сравнению с первым и
можно полагать, что
/2.
Валентная зона
Зона проводимости
Запрещенная зона
∆
E
E
F
f(
E
)
E
Рис.5-10
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- …
- следующая ›
- последняя »
