Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 78 стр.

UptoLike

78
kT
E
nd
d
eN
2
σ=σ . (4.7)
Повышение температуры в определенном интервале, когда все примесные
уровни ионизированы, но переходы через запрещенную зону еще
невозможны, не сопровождается изменением концентрации свободных
носителей. Электропроводность изменяется лишь вследствие
температурной зависимости подвижности носителей.
При достижении значений температуры, когда
E
k
T
,
проводимость резко возрастает вследствие массового перехода электронов
из валентной зоны в зону проводимости. Примесной составляющей
проводимости можно пренебречь и считать полную проводимость
полупроводника равной
kT
E
i
e
2
σ=σ . (4.8)
Рассмотренные зависимости (4.5) - (4.8) используются для
экспериментального определения ширины запрещенной зоны
E
и
глубины залегания примесных уровней
d
E . Логарифмируя выражение
(4.5), получаем
d
E
kT
CE
kT
C +=σ
2
1
2
1
ln
21
, (4.9)
где
1
C
,
2
C
- постоянные. На рис. 4.2 приведена зависимость,
соответствующая уравнению (4.9). Участок cd соответствует примесной
проводимости, ab - собственной.
Из рис. 4.2 и выражения (4.9)
следует, что тангенс угла наклона
участка ab к оси абсцисс равен
ширине запрещенной зоны
E
, не
зависящей от концентрации при-
месей. Наклон участка cd к оси
абсцисс определяет энергию ак-
тивации донорного уровня
d
E .
С повышением температуры
может изменяться не только
величина, но и тип проводимости
полупроводника вследствие воз-
можных нарушений периодичности
кристаллической решетки, в
частности в результате смещения ионов из узлов в междоузлия. Изменение
интенсивности теплового движения ионов решетки и межатомных
Рис. 4.2. Температурная зависимость
электропроводности полупроводника