ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
122
нии температуры качественно такая же, как и в полупроводниках с проводи-
мостью p – типа. При значительных повышениях температуры проводимость
полупроводников n – и p – типа изменяется и становится не примесной, а
собственной. Это объясняется тем, что энергии теплового движения стано-
вится уже достаточно, чтобы возбудить электроны ВЗ и переводить их в ЗП.
А так как концентрация примеси на несколько порядков меньше концентра-
ции собственных структурных частиц, то именно «свои» электроны и «дыр-
ки» определяют проводимость полупроводника. Так, у кремния, легирован-
ного фосфором, температура перехода от примесной проводимости к соб-
ственной лежит в интервале 130-200
0
С (при концентрации примеси порядка
10
17
см
-3
).
В слабых электрических полях, пока концентрация электронов и
«дырок», а также их подвижности, не зависят от напряженности внеш-
него поля, в примесных полупроводниках выполняется закон Ома:
Ej
r
r
σ=
. В сильных электрических полях порядка 10
3
В/см эти условия
нарушаются, обнаруживается отступление от закона Ома. Увеличение
скорости направленного движения носителей заряда под действием
внешнего электрического поля эквивалентно повышению температу-
ры носителей заряда. Поэтому такой эффект называется разогревом
электронного («дырочного») газа, а электроны (« дырки»), имеющие
среднюю кинетическую энергию выше средней кинетической энергии
атомов решётки, - горячими электронами («дырками»).
Под действием сильных электрических полей могут произойти
новые физические процессы, благодаря которым изменяется и концен-
трация носителей зарядов. К этим явлениям можно отнести: 1) термо-
электрическую эмиссию (переход электронов в зону проводимости че-
рез запретную зону за счет работы внешнего поля); 2) ударную иони-
зацию электронами зоны проводимости атомов решётки; 3) электро-
статическую ионизацию благодаря туннелированию электронов вален-
тной зоны в зону проводимости через запретную зону (это явление
называется эффектом Зинера).
§8. Контакт двух полупроводников различного типа
проводимости. Кристаллический диод
Широкое использование полупроводников обусловлено, в основ-
ном, теми физическими процессами, которые происходят на контакте
примесных полупроводников с различным типом проводимости. Та-
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
нии температуры качественно такая же, как и в полупроводниках с проводи-
мостью p – типа. При значительных повышениях температуры проводимость
полупроводников n – и p – типа изменяется и становится не примесной, а
собственной. Это объясняется тем, что энергии теплового движения стано-
вится уже достаточно, чтобы возбудить электроны ВЗ и переводить их в ЗП.
А так как концентрация примеси на несколько порядков меньше концентра-
ции собственных структурных частиц, то именно «свои» электроны и «дыр-
ки» определяют проводимость полупроводника. Так, у кремния, легирован-
ного фосфором, температура перехода от примесной проводимости к соб-
ственной лежит в интервале 130-2000 С (при концентрации примеси порядка
1017 см-3).
В слабых электрических полях, пока концентрация электронов и
«дырок», а также их подвижности, не зависят от напряженности внеш-
него поля, в примесных полупроводниках выполняется закон Ома:
r r
j = σE . В сильных электрических полях порядка 103 В/см эти условия
нарушаются, обнаруживается отступление от закона Ома. Увеличение
скорости направленного движения носителей заряда под действием
внешнего электрического поля эквивалентно повышению температу-
ры носителей заряда. Поэтому такой эффект называется разогревом
электронного («дырочного») газа, а электроны (« дырки»), имеющие
среднюю кинетическую энергию выше средней кинетической энергии
атомов решётки, - горячими электронами («дырками»).
Под действием сильных электрических полей могут произойти
новые физические процессы, благодаря которым изменяется и концен-
трация носителей зарядов. К этим явлениям можно отнести: 1) термо-
электрическую эмиссию (переход электронов в зону проводимости че-
рез запретную зону за счет работы внешнего поля); 2) ударную иони-
зацию электронами зоны проводимости атомов решётки; 3) электро-
статическую ионизацию благодаря туннелированию электронов вален-
тной зоны в зону проводимости через запретную зону (это явление
называется эффектом Зинера).
§8. Контакт двух полупроводников различного типа
проводимости. Кристаллический диод
Широкое использование полупроводников обусловлено, в основ-
ном, теми физическими процессами, которые происходят на контакте
примесных полупроводников с различным типом проводимости. Та-
122
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- …
- следующая ›
- последняя »
