Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 79 стр.

UptoLike

Таким образом, энергия примесного электрона или, иначе,
глубина примесного уровня относительно дна зоны проводимо-
сти может быть оценена по формуле:
2
1
ε
m
m
EЕ
n
id
, (3.7)
где Ei - энергия ионизации атома водорода (~13,5 эВ).
Численная оценка дает величины порядка сотых долей эВ,
что существенно меньше ширины запрещенной зоны типич-
ных полупроводников (~1 эВ).
Таким образом, энергетический уровень "лишнего" электрона
примеси элементов пятой группы в полупроводниковом кристалле,
образованном атомами элементов четвертой группы, располагается в
запрещенной зоне полупроводника, как показано на рис.3.3.
Поскольку примесные уровни рассмотренного вида отно-
сительно легко поставляют электроны в зону проводимости полу-
проводника, такие примеси называются донорами, а уровни - до-
норными уровнями.
Примесные полупроводники, содержащие донорные уров-
ни, характеризуются преобладанием электронного компонента про-
водимости (по сравнению с дырочным компонентом) и называются
электронными полупроводниками или полупроводниками n-
типа.
Рассмотрим теперь ту же кристаллическую решетку элемента
четвертой группы, в которую введена другая примесь - элемент
третьей группы (например, В). Для образования ковалентных
связей с четырьмя ближайшими соседями у атома примеси не
хватает одного электрона (см. рис.3.4, а). Недостающий электрон
примесь такого вида может захватывать у соседних атомов кристал-
лической решетки (то есть электрон из валентной зоны переходит
79