Составители:
Рубрика:
N
C
e
µ/kT
= N
V
e
− µ/kT
e
- E /kT
(18)
Из формулы (18) вытекает выражение для µ:
µ = - E
g
/2 + ¾ kT ln(m
p
/m
n
) (19)
Отсюда вытекает, что при Т = 0, а также при m
p
= m
n
µ = - E
g
/2. При
T > 0 значение химического потенциала смещается к той зоне, где m*
меньше. С учетом (17) для собственных полупроводников также
получаем:
n
i
= p
i
= (N
C
N
V
)
1/2
e
– E /2kT
(20)
Следовательно, равновесная концентрация носителей тока определяется
шириной запрещенной зоны и температурой полупроводника. Из
формулы (17) следует также, что для любого полупроводника
pn = n
i
2
( T ) = p
i
2
( T ) (21)
4.2. Примесные полупроводники.
При наличии в полупроводнике некоторого количества примесных
центров в энергетическом спектре возникают дополнительные уровни,
которые могут располагаться как в разрешенных, так и в запрещенных
зонах.
Если валентность атомов примеси на единицу больше валентности
основных образующих решетку атомов, то примесь легко отдает
дополнительный электрон, который переходит в
зону проводимости и
может свободно перемещаться по кристаллу. В результате появляются
дополнительные свободные носители тока и следовательно
электропроводность кристалла возрастает. Соответствующие примесные
атомы называются
донорами, а полупроводник называется донорным.
Уровни доноров расположены в запрещенной зоне вблизи дна зоны
проводимости на расстоянии E
d
, которое значительно меньше ширины
запрещенной зоны (Рисунок 22а). Обычно E
d
~ 0, 01 эВ. Донором
является, например, пятивалентный мышьяк (As) в решетке германия.
Носителями заряда в донорных полупроводниках являются
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- …
- следующая ›
- последняя »
