ВУЗ:
Рубрика:
15
Возникающие в результате теплового возбуждения носители
заряда равномерно распределены по всему объему полупроводника,
при этом скорость генерации носителей равна скорости их
рекомбинации. Концентрация таких носителей называется равновесной
и обозначается
n
0
и p
0
.
Рассмотрим температурную зависимость уровня Ферми и
равновесной концентрации основных носителей для донорного
полупроводника (рис.2.2, а, б).
Здесь
Т
1
и Т
t
-
температуры, при которых уровень
Ферми
E
fn
пересекает донорный
уровень и глубокий уровень
соответственно; Т
2
- температура,
при которой наступает
собственная проводимость
донорного полупроводника.
Наличие примесного уровня
существенно изменяет положение
уровня Ферми по сравнению с
собственным полупроводником.
При
Т=0К Е
fn
находится
посередине между дном зоны
проводимости
Е
с
и донорным
уровнем
Е
d
. С ростом
температуры
Е
fn
опускается и
приближается к
Е
d
, при этом
примесь все более ионизируется и
отдает электроны в
E
c
E
d
E
t
E
fn
E
v
ln n
0
ln
ln
T
1
T
1
T
1
2
T
1
t
T
1
1
T
1
τ
0p
τ
а
б
в
Рис.2.2
зону проводимости. При
Т>Т
1
,
когда уровень Ферми опускается ниже
Е
d
, вся примесь ионизирована и
концентрация электронов проводимости остается постоянной и равной
концентрации примеси:
n
0
=N
d
. В области Т
1
<T<T
2
- рабочей области
температур полупроводниковых приборов - положение уровня Ферми
относительно дна зоны проводимости определяется формулой
d
c
cfn
N
N
lnkTEE −= , (2.4)
где
N
c
- эффективное число энергетических состояний в зоне
проводимости - постоянная величина для данного полупроводника.
Когда Е
fn
достигает середины запрещенной зоны (Т=Т
2
), в результате
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
