Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 117 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПсковГУ | Псков

Составители: 

Рубрика: 

117
на более высокие энергетические уровни. В идеально чистом полупровод-
нике число «дырок» равно числу электронов (в ЗП). И все же слагаемые
полного тока
эл
J и
дыр
J могут быть не равны друг другу. Дело в том, чтоо
средняя скорость упорядоченного движения электронов не всегда равна сред-
ней скорости движения «дырок». Это обусловлено тем, что движение «ды-
рок» в ВЗ сопряжено фактически с перемещением электронов в этой почти
заполненной зоне, а это как показывают расчеты, не равносильно движению
электронов в почти свободной ЗП (см.таб.6.)
Введенная в зонной теории величина – «эффективная масса» об-
ладает рядом уникальных свойств. В частности, она может быть как
больше, так и меньше нуля, и даже быть бесконечно большой по вели-
чине. Поэтому «эффективная масса» по сути дела не является физичес-
кой величиной в обычном понимании. Для примера укажем «эффек-
тивные массы» электрона у дна ЗП в германии m
эф
эл
= 0,56 m
e
, «дырки»
у верха валентной зоны m
эф
дыр
= - 0,59 m
e
соответственно в кремнии m
эф
эл
= 1,08 m
e
, m
эф
дыр
= -0,37 m
e
где m
e
– масса свободного электрона.
Строгая теория (и эксперимент это подтверждает) предсказыва-
ет изменение «эффективной массы»электрона (и «дырки») в зависимо-
сти от его местонахождения в зоне. С повышением температуры соб-
ственная проводимость чистого полупроводника возрастает по экспо-
ненциальному
≈
∆−
kT
E
e
закону, так как по такому закону растет кон-
центрация электронов в ЗП и, соответственно, «дырок» в ВЗ ( в пока-
зателе экспоненты величина
E
∆
- ширина запретной зоны,
k
- постоянная
Больцмана). Как известно, в металлах с увеличением температуры проводи-
мость уменьшается *. Если чистый полупроводник облучать монохромати-
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       на более высокие энергетические уровни. В идеально чистом полупровод-
       нике число «дырок» равно числу электронов (в ЗП). И все же слагаемые

       полного тока J эл и J дыр могут быть не равны друг другу. Дело в том, что
                                                                               о
       средняя скорость упорядоченного движения электронов не всегда равна сред-
       ней скорости движения «дырок». Это обусловлено тем, что движение «ды-
       рок» в ВЗ сопряжено фактически с перемещением электронов в этой почти
       заполненной зоне, а это как показывают расчеты, не равносильно движению
       электронов в почти свободной ЗП (см.таб.6.)




            Введенная в зонной теории величина – «эффективная масса» об-
       ладает рядом уникальных свойств. В частности, она может быть как
       больше, так и меньше нуля, и даже быть бесконечно большой по вели-
       чине. Поэтому «эффективная масса» по сути дела не является физичес-
       кой величиной в обычном понимании. Для примера укажем «эффек-
       тивные массы» электрона у дна ЗП в германии mэфэл = 0,56 me, «дырки»
       у верха валентной зоны mэфдыр = - 0,59 me соответственно в кремнии mэфэл
       = 1,08 me, mэфдыр = -0,37 me где me – масса свободного электрона.
            Строгая теория (и эксперимент это подтверждает) предсказыва-
       ет изменение «эффективной массы»электрона (и «дырки») в зависимо-
       сти от его местонахождения в зоне. С повышением температуры соб-
       ственная проводимость чистого полупроводника возрастает по экспо-

                       −kT∆E 
       ненциальному    ≈ e  закону, так как по такому закону растет кон-
                             
                             
       центрация электронов в ЗП и, соответственно, «дырок» в ВЗ ( в пока-
       зателе экспоненты величина ∆E - ширина запретной зоны, k - постоянная
       Больцмана). Как известно, в металлах с увеличением температуры проводи-
       мость уменьшается *. Если чистый полупроводник облучать монохромати-

                                                                            117




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы