Практикум по ядерной физике. В.О. Сергеева - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

ции, зависит от температуры как n ∼ exp(−∆E/2kT). Электри-
ческая проводимость резко увеличивается с температурой и это
является характерным свойством полупроводников.
Средняя энергия E
и
, необходимая для перехода электронов
из заполненной зоны в зону проводимости, называется энергией
ионизации. Она несколько больше энергетической щели. В том
случае, когда зона проводимости накладывается на заполненную
зону, проводимость вещества велика и почти не зависит от темпе-
ратуры. Такие вещества называются металлами. Несмотря на то,
что могут быть изготовлены весьма чистые кристаллы, в них име-
ются небольшие примеси, влияющие на э лектрические свойства
вещества. Если атомы примесей имеют лишн ий э лектрон сверх
тех, которые нужны для связи атомов в кр исталле, т о этот элек-
трон может перемещаться в кристалле. Вещества, проводимость
которых связана с отрицательными зарядами, назыв аются ма-
териалами n-типа; примеси, создающие отрицательный заряд,
называются донорными. Например, примеси Р, As, Sb, Li в кри-
сталлах Ge и Si являются донорными.
Если атомы примеси и меют на один электро н меньше, чем
нужно для связи атомов в кристалле, то в кристаллической
структуре возникают вакансии (дырки). Эти вакансии могут быть
заполнены за счет дру гих атомов, происходит миграция вакансий
в кристалле. Это эквивалентно перемещению положительного за-
ряда. Такие вещ ества называются материалами p-типа, а при-
меси, которые захватывают электроны от соседних атомов, назы-
ваются акцепторным и . Например, примеси B, Ga, Zn в Si и Ge
являются акцепторными.
Оба типа примесей имеют небольшую энергию ионизации. У
донорных примесей есть уровни, лежащие вблизи зоны прово-
димости, у акцепторных — вблизи заполненной зоны (рис. 16 ).
Могут быть примеси с относительно большими энергиями иони-
зации. Такие примеси вызывают сложные эффекты в полупро-
водниках.
В реа льных полупроводниках присутствуют как акцепторные,
так и донорные примеси и оба типа примесей в той или иной
степени компенсируют друг друга. Тип носителей, который на-
ходится в избытке, называется главн ы м, например, электроны в
n-материале. Когда число доноров равно числу акцепторов, то
материал называется скомпенсированным. Этот случай нельзя
01/09 55

Страницы