ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
118
ческим светом меняющейся частоты и наблюдать за электрическим током в
той цепи, в которую включен последовательно исследуемый полупровод-
ник, то можно заметить, что при определенной энергии фотонов
hvE
ф
=
ток начинает возрастать. Наблюдаемое явление называется фотопроводи-
мостью. Очевидно, исходя из зонной схемы чистого полупроводника, что
этот процесс начинается тогда, когда энергия световых квантов становится
равной ширине запретной зоны. Так определяют одну из важнейших харак-
теристик зонных схем чистых полупроводников.
В заключение рассмотрим физическую сущность одного из способов
получения чистых веществ. Он получил название метода зонной очистки. В
основе его лежит явление меньшей растворимости примесей в твердой фазе
вещества, чем в его жидком состоянии. Поэтому, если произвести нагрев
кристалла вплоть до плавления отдельными тонкими слоями, то при затвер-
девании одного слоя примеси будут перемещаться в соседний разогревае-
мый слой. Поэтому, перемещая стержень из полупроводникового материа-
ла через печь специальной конструкции, можно сконцентрировать примеси
на одном конце стержня. Эту процедуру повторяют сотни раз. В результате
один конец полупроводникового стержня становится пригодным для исполь-
зования в научных и технических целях как практически чистый полупровод-
ник.
§ 7. Примесная проводимость полупроводников
Выше уже неоднократно отмечалось, что, дефекты кристалличес-
кой решётки очень часто просто необходимы, чтобы получить твер-
дые тела с определенными нужными свойствами. Наличие дефектов, в
том числе чужеродных примесей, может, например, очень сильно из-
менить электрические свойства полупроводника. Так, добавление в
чистый кремний одного атома бора в расчете на 10
5
атомов кремния
увеличивает его проводимость при комнатной температуре в 1000 раз.
В § 5 мы рассмотрели зонные схемы таких дефектов кристалли-
ческой решётки, которые были названы донорами и акцепторами (рис.
42 и 43). Дефектные уровни могут располагаться и в ЗП, и в ВЗ. Но
Вещество Подвижность 10
-2
мВ
см
/
/
*
электронов «дырок»
Германий 36 19
Кремний 6,5 18
Сернистый свинец 18 5
Углерод (алмаз,Т=500 К) 8 12
Табл. 6.
* Подвижность – это физическая характеристика движущихся зарядов, чис-
ленно равная отношению скорости направленного движения к напряженности
электрического поля.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ческим светом меняющейся частоты и наблюдать за электрическим током в
той цепи, в которую включен последовательно исследуемый полупровод-
ник, то можно заметить, что при определенной энергии фотонов Eф = hv
ток начинает возрастать. Наблюдаемое явление называется фотопроводи-
мостью. Очевидно, исходя из зонной схемы чистого полупроводника, что
этот процесс начинается тогда, когда энергия световых квантов становится
равной ширине запретной зоны. Так определяют одну из важнейших харак-
теристик зонных схем чистых полупроводников.
В заключение рассмотрим физическую сущность одного Табл. из 6.
способов
получения чистых веществ. Он получил название метода -2зонной
Вещество Подвижность 10 м / сочистки. В
*
основе его лежит явление меньшей растворимости примесей в твердой фазе
В/ м
вещества, чем в его жидком состоянии.электронов
Поэтому, если произвести
«дырок»нагрев
кристалла вплоть
Германий до плавления отдельными
36 тонкими слоями,19то при затвер-
девании одного
Кремний слоя примеси будут перемещаться
6,5 в соседний
18 разогревае-
мый слой. Поэтому,
Сернистый перемещая стержень
свинец 18 из полупроводникового
5 материа-
ла через печь специальной конструкции,
Углерод (алмаз,Т=500 К) 8 можно сконцентрировать
12 примеси
на одном конце стержня. Эту процедуру повторяют сотни раз. В результате
один конец полупроводникового стержня становится пригодным для исполь-
зования в научных и технических целях как практически чистый полупровод-
ник.
§ 7. Примесная проводимость полупроводников
Выше уже неоднократно отмечалось, что, дефекты кристалличес-
кой решётки очень часто просто необходимы, чтобы получить твер-
дые тела с определенными нужными свойствами. Наличие дефектов, в
том числе чужеродных примесей, может, например, очень сильно из-
менить электрические свойства полупроводника. Так, добавление в
чистый кремний одного атома бора в расчете на 105 атомов кремния
увеличивает его проводимость при комнатной температуре в 1000 раз.
В § 5 мы рассмотрели зонные схемы таких дефектов кристалли-
ческой решётки, которые были названы донорами и акцепторами (рис.
42 и 43). Дефектные уровни могут располагаться и в ЗП, и в ВЗ. Но
* Подвижность – это физическая характеристика движущихся зарядов, чис-
ленно равная отношению скорости направленного движения к напряженности
электрического поля.
118
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- …
- следующая ›
- последняя »
