Физико-химические основы технологии полупроводниковых материалов. Ежовский Ю.К - 62 стр.

UptoLike

Таким образом, ширина запрещенной зоны и подвижность носителей
зависят прежде всего от характера х ь -имической связи. Бол шая доля ион
ной связи обусловливает меньшую ивает ширину подвижность и увелич
запрещенной зоны. Если ширина запрещенной зоны находится в линейной
зависимости от суммарного порядкового номера, то и подвижность носи-
телей также будет зависеть от этой суммы.
Подвижности электронов и дырок в атомной решетке описываются за-
висимостью:
2,1
2/32/5
,
)(3
22
EkTm
che
pn
ρπ
µ
=
, (3.4)
24
где h, k, и е - универсальные константы.
В уравнении (3.4) при переходе от одного вещества к другому меняются
три величины:
1) произведение плотности на квадрат скорости продольных акустических
колебаний
ρ
с
2
;
2) эффективная масса электронов и дырок т
n
и т
р
;
3) энергия края зоны проводимости или валентной зоны Е
1,2
.
Произведение
ρ
с
2
растет пропорционально с увеличением упругих
констант решетки или (что равносильно) с повышением прочности кри-
сталлической решетки. А прочность в координационных решетках цели-
ком определяется прочностью химических связей. Исходя из уравнения
(3.4), можно считать, что во многих соединениях А
Ш
В
V
подвижность элек-
тронов превышает их подвижность в элементарных полупроводниках (а их
можно рассматривать как соединения A
IV
А
IV
) из-за большого произведения
ρ
с
2
. Прочность химических связей в А
Ш
В
V
больше, чем в элементарных
полупроводниках типа германия и кремния. Кроме того, Е
1,2
уменьшается
при переходе к структурам из неодинаковых атомов в решетке. Наконец,
эффективные массы электронов в А
Ш
В
V
меньше, чем в А
1V
А
1V
. Однако
формула (3.4) применима для рассеяния носителей на акустических коле-
баниях решетки и не учитывает оптических колебаний, значительно силь-
- 62 -