Полупроводники. Физика. Часть 4 (квантовая механика и статистическая физика). Гладышев И.В - 23 стр.

                              23

Этот процесс можно рассматривать как появление в валентной
зоне свободных носителей тока положительного знака, которые
называют дырками. Создаваемый ими ток называют дырочным.
     В полупроводниках понятие энергии Ферми становится ус-
ловным, поскольку ЕF можно положить равной любому значе-
нию энергии внутри запрещенной зоны. В статистической физи-
ке показывается, что распределением Ферми-Дирака (П1.5) для
полупроводников по прежнему можно пользоваться, если EF за-
менить химическим потенциалом µ. Его величина для собствен-
ных (беспримесных) полупроводников при Т=0 численно равна
энергии середины запрещенной зоны. Обычно за нулевой уро-
вень энергии принимается энергия, соответствующая потолку
валентной зоны, тогда µ=Еg / 2. Название “химический потенци-
ал” обязано термодинамическому подходу, в котором, по опре-
делению, химический потенциал это энергия, которую нужно за-
тратить, чтобы перенести один электрон из бесконечности в дан-
ный полупроводник. В физике полупроводников уровень энер-
гии, соответствующий химическому потенциалу принято назы-
вать уровнем Ферми.
     Проводимость, обусловленная переходами электронов из
валентной зоны в зону проводимости, называется собственной.
Полупроводники, где основной вклад в проводимость вносит

               E
                                   зона проводимости
                                  уровень донора
               µ                  уровень Ферми
                        Eg     ширина запрещенной зоны
                                  уровень акцептора
               0
                                   валентная зона

  Рис. П1.3. Схема энергетических зон полупроводника
            с примесной проводимостью.