Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 90 стр.

UptoLike

+
+
=
C
ddC
F
N
N
kT
EE
E ln
22
. (3.24
)
Полагая, как и раньше Е
с
=0, и вводя величину
Δ
E
d
= - E
d
(
Δ
E
d
> 0) -глубину залегания донорного уровня, получим из (3.24), с
учетом (3.15 ), следующее выражение для Е
F
:
+
Δ
=
2/3
3
)2(2
ln
22
kTm
hN
kT
E
E
n
dd
F
π
. (3.25 )
Из полученного выражения следует, что при Т=0 К уровень Ферми в
примесном полупроводнике (n-типа) располагается посередине между
дном зоны проводимости и донорным уровнем. С повышением темпе-
ратуры, до тех пор пока выполняется соотношение
32/3
)2(2 hNkTm
dn
<
π
, уровень Ферми смещается к зоне проводимо-
сти, а при более высоких температурах начинает смещаться к середине
запрещенной зоны ( рис.3.8).
Если же температура примесного полупроводника поднимается
не от Т=0 К, а от некоторой Т=То, то возможна ситуация, когда уже
при любой Т>То имеет место соотношение . В
32/3
)2(2 hNkTm
dn
>
π
этом случае уровень Ферми с ростом Т сразу начнет смещаться к сере-
дине запрещенной зоны (рис.3.8).
90