Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

45
Таким образом, в отличие от собственной проводимости,
осуществляющейся одновременно электронами и дырками, примесная
проводимость обусловлена носителями одного знака: в случае донорной
примеси – электронами, при наличии акцепторной примеси - дырками.
И для собственных и для привесных полупроводников температурная
зависимость электропроводности σ носит экспоненциальный характер. Если
взять логарифм выражений (2.5) и (2.7), то получим:
kT
E
lnln
з
2
0
−σ=σ и
kT
E
lnln
d
2
0
−σ=σ
. (2.10)
Формула (2.10) показывает, что связь между электропроводностью σ и
температурой Т удобно представить в виде линейной зависимости, если по оси
ординат отложить ln σ, а по оси абсцисс – 1/T (рис.2.4). График состоит из трех
частей.
ln
σ
1/
T
A
B
C
D
Собственная
прводимость
Примесная
проводимость
Рис. 2.4. Температурная зависимость электропроводности примесных
полупроводников
При низких температурах зависимость в этих координатах представляет
собой прямую (участок АВ), тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен
kE
d
2/ для n-типа и k/E
А
2 для p-типа полупроводников. При повышении
температуры ( движение вдоль оси абсцисс – 1/ T происходит справа налево)
электропроводность σ растет от точки А до точки В. В точке В, например, для
n-типа, уже при температуре, равной Т
В
, все электроны перешли с примесных
донорных уровней в зону проводимости, и при Т>Т
В
, σ не растет.
Пологий участок ( ВС) соответствует истощению примесей. При
дальнейшем повышении температуры от Т=Т
С
и выше начинается механизм
собственной проводимости, при котором происходит прямой переход
электронов из валентной зоны в зону проводимости. На графике - это прямая
(участок СД), тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен k/E
З
2 . 
     Таким образом, в отличие от собственной проводимости,
осуществляющейся одновременно электронами и дырками, примесная
проводимость обусловлена носителями одного знака: в случае донорной
примеси – электронами, при наличии акцепторной примеси - дырками.
     И для собственных и для привесных полупроводников температурная
зависимость электропроводности σ носит экспоненциальный характер. Если
взять логарифм выражений (2.5) и (2.7), то получим:
                                    Eз                    E
                      ln σ = ln σ 0 −   и ln σ = ln σ 0 − d .            (2.10)
                                   2kT                    2kT
    Формула (2.10) показывает, что связь между электропроводностью σ и
температурой Т удобно представить в виде линейной зависимости, если по оси
ординат отложить ln σ, а по оси абсцисс – 1/T (рис.2.4). График состоит из трех
частей.


                   lnσ    D   Собственная
                              прводимость


                                  B

                         C                         A
                                  Примесная
                                  проводимость

                                                        1/T
    Рис. 2.4. Температурная   зависимость    электропроводности   примесных
    полупроводников


       При низких температурах зависимость в этих координатах представляет
собой прямую (участок АВ), тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен
E d / 2k для n-типа и E А / 2k для p-типа полупроводников. При повышении
температуры ( движение вдоль оси абсцисс – 1/ T происходит справа налево)
электропроводность σ растет от точки А до точки В. В точке В, например, для
n-типа, уже при температуре, равной ТВ, все электроны перешли с примесных
донорных уровней в зону проводимости, и при Т>ТВ, σ не растет.
       Пологий участок ( ВС) соответствует истощению примесей. При
дальнейшем повышении температуры от Т=ТС и выше начинается механизм
собственной проводимости, при котором происходит прямой переход
электронов из валентной зоны в зону проводимости. На графике - это прямая
(участок СД), тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен E З / 2k .



                                        45

Страницы