Составители:
21
кие свойства полупроводника наличие в кристалле примесей существен-
но не влияет.
На рис. 3.1 приведена схе-
ма электронных энергетичес-
ких зон, объясняющая возник-
новение собственной проводи-
мости. При Т = 0 К проводи-
мость отсутствует.
Состояния валентной зоны
заполнены, все состояния
зоны проводимости свободны.
По мере увеличения температуры проводимость увеличивается вслед-
ствие теплового возбуждения электронов, приводящего к переходу этих
электронов в зону проводимости, где они могут двигаться, а на их мес-
те в валентной зоне остаются положительно заряженные "дырки". При
наличии электрического или магнитного поля "дырки" могут двигаться
аналогично электронам, но в противоположном направлении. В чистом
полупроводнике переход электрона в зону проводимости создает элект-
ронно-дырочную пару носителей заряда, повышающую проводимость.
Так ведут себя чистые германий и кремний.
При температурах ниже области собственной проводимости элект-
рические свойства полупроводника определяются примесями. В этом
случае говорят о примесной, или несобственной проводимости.
Валентные электроны могут получить от падающих фотонов энер-
гию, достаточную для образования электронно-дырочных пар. В резуль-
тате под воздействием фотонного потока меняется проводимость. Та-
кие ПИ называются фотосопротивлениями.
Как и в случае с ПИ, основанными на внешнем фотоэффекте, суще-
ству ет длинноволновая граница, за которой энергия фотона недостаточ-
на для создания пары. Пороговая длина волны
1, 24
,
c
g
E
λ=
(3.7)
где Е
g
– ширина запрещенной зоны, эВ.
Все известные ПИ с собственной проводимостью имеют
0,18
g
E ≥
эВ
(при Т = 300 К). Соответственно,
7,0
c
λ≥
мкм. Полупроводники с соб-
Пустая зона
проводимости
E
Запрещенная зона
Уровень
Ферми
Заполненная
валентная зона
E
g
Рис. 3.1
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
