ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
18
(рис.5б). Если зона проводимости заполнена не полностью, то кристалл является
проводником (рис.5а). Последний занятый электронами энергетический уровень в зоне
проводимости (при Т=0 К) называют уровнем Ферми. Уровень Ферми и
соответствующая ему энергия Ферми
F
E
играют большую роль в современных
квантовых представлениях о кристаллах. С энергией Ферми, например, связана величина
средней энергии электронов в металле
(3/5)
F
E E
< >=
. Так как
5
F
E
≈
эВ намного
превышает тепловую энергию электронов в металле
2
3 10
Б
k T
−
≈ ⋅
эВ при T=300 К), то и
средняя энергия намного превышает их тепловую энергию, что также является
проявлением квантовых законов.
а) б) в)
Рис. 5. Расположение энергетических зон в металле (а), диэлектрике (в) и
полупроводнике (б).
Вопрос 18. Как проводит ток полупроводник?
Так как для полупроводников ширина запрещённой зоны сравнительно мала, то
энергия теплового движения
Б
k
Т
оказывается достаточной для «заброса» части
электронов из валентной зоны в свободную зону проводимости. При этом электроны,
попавшие в свободную зону, и электроны в валентной зоне получают возможность
переходить на более высокие незанятые уровни энергии. С переходом электронов из
валентной зоны в зону проводимости создаются условия для перемещения электронов в
самой валентной зоне. При этом оказывается, что движение в такой почти полностью
заполненной зоне может быть описано движением «пустых» мест – «дырок», если им
приписать положительный знак (рис. 6). Направление движения дырок противоположно
направлению движения электронов, поэтому под действием электрического поля в
полупроводнике возникает суммарный ток электронов и дырок. Таким образом, в
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
