Физический практикум по атомной и ядерной физике. Ч.3. Корнев К.П - 28 стр.

                        Лабораторная работа № 6
  ИЗМЕРЕНИЕ КОНТАКТНОЙ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖДУ
                 ПОЛУПРОВОДНИКАМИ

   Цели: 1. Получить вольтамперные характеристики р-n перехода для различ-
        ных температур.
        2. Определить зависимость дифференциального сопротивления пере-
        хода от температуры.
        3. Оценить контактную разность потенциала в германиевом диоде.

                     ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
  В металлах и полупроводниках электроны внешних оболочек атомов отрыва-
ются от ядер и приобретают способность перемещаться внутри объема образца.
Такие электроны называют электронами проводимости. Электроны проводимо-
сти обладают рядом свойств, отличающих их от электронов, движущихся в
свободном пространстве. Например, у них иная масса. Возникновение новых
свойств обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, твердое тело для
электронов проводимости является "потенциальным ящиком". Следствием это-
го факта является квантования импульса и энергии электрона проводимости в
твердом теле [1,2]. Во-вторых, потенциальный рельеф электрического поля ио-
нов, в котором движутся электроны проводимости, не является гладким и пред-
ставляет собой сложное пространственное расположение лагун и впадин (см.
рис.1).




  Рис.1. Периодический потенциал электрического поля, в котором движется
     электрон проводимости в кристалле. Для наглядности изображена модель
     одномерного кристалла, состоящего из цепочки одинаковых атомов.
  Взаимодействие электрона проводимости с кристаллическим потенциалом
приводит к изменению массы электрона и образованию энергетических зон
[1,2]. Расстояние между соседними подуровнями внутри энергетической зоны
очень мало и составляет около 10-12 эВ.
  В металлах валентная зона заполнена не полностью и остается много близко
расположенных свободных уровней. Электроны проводимости легко переме-
щаются, изменяя свой суммарный импульс. Поэтому металлы характеризуются
малыми значениями электрического сопротивления. Валентную зону в метал-
лах называют зоной проводимости

                                    27