Физика полупроводников. Методические указания - 5 стр.

UptoLike

4
В области собственной проводимости, когда начнутся переходы
электронов из валентной зовы в зону проводимости:
n
+
= n
-
= A T
3/2
e
- Δ E/ 2 k T
; (5)
и при графическом построении в полулогарифмических координатах
получается прямая (область III на рис. 2), наклон которой определяется
шириной запрещенной зоны.
ΔE / 2k = tg β (6)
Рис. 2. Температурная зависимость удельной
проводимости полупроводника с одним видом примеси
Свойства электронно-дырочного перехода в полупроводниках
Рассмотрим контакт двух примесных полупроводников с различным
типом примеси - донорной ( n - типа) и акцепторной ( р - типа). Тонкий слой на
границе между двумя областями кристалла с разными типами проводимости
называют электронно-дырочным переходом, или p-n- переходом.
Электроны являются основными носителями заряда в области n - типа и
неосновными - в области р - типа. Дырки же - основные носители заряда в
области p -типа и неосновные в области n - типа. Концентрация основных
носителей заряда в германии и кремнии составляет, примерно, I0
22
м
-3
, а
неосновных - I0
16
м
-3
.
Такое различие в концентрациях носителей одного типа по обе стороны
контакта ведет к возникновению диффузионных потоков дырок (из области p -
типа в область n – типа) и электронов - в обратном направлении. В результате
n-полупроводник вблизи контакта заряжается положительно, p-полупроводник -
отрицательно, и между ними возникает разность потенциалов (рис. З).
Контактное поле противодействует диффузии основных носителей тока
(электронов из n - области и дырок из p - области), и в результате наступает
динамическое равновесие, когда ток, обусловленный основными носителями
тока (j
осн
), уравновешивается встречным током неосновных носителей (j
неосн
),
для которых контактное поле является ускоряющим (рис.3).