Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 83 стр.

UptoLike

Рис.3.5. Энергетическая структура и плотность электронных состояний в
слабо легированном (а), с промежуточным уровнем легирования (б) и сильно
легированном (в) полупроводниках
3.2. Концентрация носителей заряда в собственном и слабо
легированном полупроводниках
Поскольку в полупроводнике, в общем случае, имеются носи-
тели заряда двух типов - электроны и дырки - ток проводимо-
сти в этих материалах имеет две составляющие:
pn
vepvenj
r
r
+
=
, (3.8)
где п и р - концентрации электронов и дырок соответственно;
v
n
и v
p
-скорости дрейфа электронов и дырок.
Выражая дрейфовые скорости носителей заряда через подвижности
и учитывая направление движения электронов и дырок в электрическом
поле, можем записать в скалярном виде:
EEepenEepEenj
pnpn
σ
μ
μ
μ
μ
=
+
=
+= )(
, (3.9)
где Е - напряженность электрического поля;
σ
- удельная проводимость полупроводника.
Таким образом, проводимость полупроводника определяется
концентрацией и подвижностью носителей заряда.
Равновесная концентрация электронов в зоне проводимости
полупроводника может быть определена выражением
=
vax
c
E
E
dEefEg
V
n )()(
2
, (3.10)
83
где g(E) - энергетическая плотность состояний, f(E) - функция
распределения Ферми-Дирака, Е
с
, Е
тах
- энергия дна зоны проводимости и
верхнего заполненного в ней уровня соответственно.