Электроматериалы. Руппель А.А. - 46 стр.

UptoLike

45
меси (примесная проводимость). В некоторых полупроводниках но-
сителями заряда могут быть ионы.
При отсутствии электрического поля дырка, как и электрон, бу-
дет совершать хаотические колебания, при этом происходят и обрат-
ные переходы электронов из зоны проводимости на свободные уров-
ни валентной зоны (рекомбинация).
Электропроводность, возникающая под действием электрическо-
го поля за счет движения электронов и в противоположном направле-
нии такого же количества дырок, называется собственной.
Для собственного полупроводника концентрация носителей оп-
ределяется шириной запрещенной зоны и значением температуры.
Примесная проводимость. Поставка электронов в зону проводи-
мости и дырок в валентную зону может быть за счет примесей, кото-
рые могут ионизоваться уже при низкой температуре. Энергия их ак-
тивации значительно меньше энергии, необходимой для ионизации
основных атомов вещества. Примеси, поставляющие электроны в зо-
ну проводимости, занимают уровни в запретной зоне вблизи дна зоны
проводимости. Они называются донорными. Примеси, захватываю-
щие электроны из зоны проводимости, располагаются на уровнях в
запретной зоне вблизи потолка валентной зоны и называются акцеп-
торными.
Примеси с энергией менее 0,1 эВ являются оптимальными. Их
относят к «мелким» примесям. Мелкие уровни определяют электро-
проводность полупроводников в диапазоне температур 200–400 К,
«глубокие» примеси ионизуются при повышенных температурах.
Глубокие примеси, влияя на процессы рекомбинации, определяют
фотоэлектрические свойства полупроводников. С помощью глубоких
примесей можно компенсировать мелкие и получить материал с вы-
соким удельным сопротивлением. Например, глубокими акцепторами
можно полностью компенсировать влияние мелких донорных приме-
сей.
Подвижность носителей заряда в полупроводниках зависит от
температуры, так как тепловое хаотическое колебание частиц мешает
упорядоченному движению.
Основные причины, влияющие на температурную зависимость
подвижности, это рассеяние:
на тепловых колебаниях атомов или ионов кристаллической ре-
шетки;
атомах или ионах примесей;