Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

93
энергетического уровня А, не занятого электронами. В случае кремния с
примесью бора этот уровень располагается выше верхнего края валент-
ной зоны на расстоянии
∆E
A
=0,08 эВ (рис. 320, б). Близость этих уров-
ней к валентной зоне приводит к тому, что уже при сравнительно низ-
ких температурах электроны из валентной зоны переходят на примес-
ные уровни и, связываясь с атомами бора, теряют способность переме-
щаться по решетке кремния, т. е. в проводимости не участвуют. Носите-
лями тока являются лишь дырки, возникающие в валентной зоне.
Рис. 51. К примесной проводимости полупроводников
Таким образом, в полупроводниках с примесью, валентность
которой на единицу меньше валентности основных атомов, носите-
лями тока являются дырки; возникает дырочная проводимость
(проворность p-типа). Полупроводники с такой проводимостью на-
зываются дырочными (или полупроводниками p-типа). Примеси,
захватывающие электроны из валентной зоны полупроводника, на-
зываются акцепторами, а энергетические уровни этих примесей —
акцепторными уровнями.
В отличие от собственной проводимости, осуществляющейся од-
новременно электронами и дырками, примесная проводимость полу-
проводников обусловлена в основном носителями одного знака: элек-
тронами – в случае донорной примеси, дырками – в случае акцепторной.
Эти носители тока называются основными. Кроме основных носителей
в полупроводнике имеются и неосновные носители: в полупроводниках
n-типа – дырки, в полупроводниках p-типа – электроны.
Наличие примесных уровней в полупроводниках существенно из-
меняет положение уровня Ферми Е
F
. Расчеты показывают, что в случае
полупроводников n-типа уровень Ферми Е
F0
при 0 К расположен посе-
редине между дном зоны проводимости и донорным уровнем (рис. 52).
При высоких температурах уровень Ферми имеет тенденцию смещаться
вниз (сплошная кривая) к своему предельному положению в центре за-
прещенной зоны, характерному для собственного полупроводника.
Уровень Ферми в полупроводниках р-типа при 0 К Е
F0
располага-
ется посередине между потолком валентной зоны и акцепторным уров-

Страницы