Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 118 стр.

UptoLike

Составители: 

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