Составители:
Рубрика:
Рис.3.4. Схематическое изображение кристаллической решетки кремния с бором в
качестве примеси замещения (а) и энергетическая диаграмма примесного полупро-
водника с акцепторной примесью (б)
Приведенные энергетические диаграммы справедливы только
для так называемых слабо легированных полупроводников,
концентрация примесей N
пp
в которых мала так, что среднее
расстояние между примесными атомами
<r>
≈
N
пр
-1/3
>> r
0
>>a
Б
, где r
0
- радиус экранирования поля за-
ряженной примеси свободными носителями заряда, имеющий
смысл радиуса той области, в которой находится экранирующий
заряд (потенциальная энергия электрона вблизи примеси
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−−=
00
2
exp
4 r
r
r
e
W
П
πεε
, а
Б
– боровский радиус, то есть харак-
терный размер области, в пределах которой волновая функция
валентного электрона примеси существенно отлична от нуля).
Образующиеся в результате ионизации примесей заряды (положитель-
ные у доноров и отрицательные у акцепторов) остаются локализован-
ными вблизи примесных центров и не участвуют в переносе.
С увеличением концентрации примесей среднее расстояние между
ними <r> становится соизмеримым с радиусом экранирования, так
что r
0
≈
<r> >>a
Б
. В данном случае говорят о промежуточном
уровне легирования полупроводника. Электрон, локализованный
вблизи одного из примесных атомов, испытывает при этом воздействие
и со стороны других примесных центров (электронный газ уже не мо-
жет полностью экранировать их поле), в результате чего энергетиче-
ский уровень примеси несколько смещается. Величина смещения за-
висит от взаимного расположения примесных атомов, а поскольку
примеси распределены в кристалле хаотически, то положение примес-
ного уровня в разных частях кристалла различно.
81
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- …
- следующая ›
- последняя »
