Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 72 стр.

UptoLike

таточно велика. Поэтому такие вещества должны обладать большей
проводимостью, чем диэлектрики. Твердые тела с указанной зонной
структурой относятся к полупроводникам. Типичными полупровод-
никами являются кремний (
Δ
Е
g
=1,08 эВ), германий (Δ Е
g
=0,66 эВ),
арсенид галлия ( Е
Δ
g
=1,43 эВ).
Рассмотрим зонное строение наиболее типичных кристаллов
элементов четвертой группы: Si и Ge. Эти элементы имеют 4 валент-
ных электрона. Поэтому как у кристаллов с sp
3
-гибридной связью s-
и
p-зоны заполнены. Следующие s-, p- или d-зоны пусты. Однако ши-
рина запрещенной зоны у них меньше, чем у ионных. Вызвано это
тем, что у элементов IV группы при сближении атомов и образовании
кристаллической решетки гибридная
sp
3
-зона расщепляется на две
подзоны (рис.2. 9). Верхняя (зона проводимости) соответствует серии
разрыхляющих орбиталей, а нижняя (валентная) - связывающих.
Таким образом, с точки зрения квантовой теории твердого тела
между диэлектриками и полупроводниками качественного различия
нет. Существует лишь количественное различие в ширине запрещен-
ной зоны. Поэтому диэлектрики и полупроводники часто объединяют
в единый класс - неметаллические твердые тела.
Рис.2.9. Образование зон в ко-
валентном кристалле с sp
3
гибридизацией
72