Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 93 стр.

UptoLike

Аналогичные зависимости и выводы можно получить и для
полупроводников с акцепторными примесями.
Используя формулу для концентрации неосновных носителей за-
ряда в примесном полупроводнике
=
kT
EE
N
vF
vn
exp
p
и зная
концентрацию основных носителей заряда (3.15), определим про-
изведение концентраций основных и неосновных носителей заря-
да. После преобразований получим
2
expexp
i
VC
VC
vF
v
n
kT
EE
NN
kT
EE
N =
=
,
kT
EE
N
FC
C
exp
то есть . (3.28)
2
inn
npn =
Полученное выражение показывает, что произведение концентра-
ций основных и неосновных носителей заряда в примесном полупровод-
нике не зависит от положения уровня Ферми и концентрации
примеси, а определяется только температурой.
Кроме того, видно, что концентрация неосновных носителей заряда
в примесном полупроводнике меньше концентрации носителей этого ти-
па в собственном полупроводнике.
Физически это объясняется наличием конкурирующего с генераци-
ей свободных носителей заряда процесса их рекомбинации (встречи
электрона и дырки и их аннигиляции), вероятность которого пропор-
циональна концентрациям носителей.
Соотношение (3.28) справедливо для любого слабо легированного
полупроводника в условиях термодинамического равновесия и по ана-
логии с известным в химической термодинамике соотношением для
концентраций реагирующих веществ часто называется законом дейст-
вующих масс.
93