Основы физики и химии полупроводников - 25 стр.

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ВГУ | Воронеж

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ɚɬɨɦɚɦɢ, ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɜɚɤɚɧɬɧɚɹ ɫɜɹɡɶ (ɪɢɫ. 17), ɤɨɬɨɪɚɹ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ
ɡɚɩɨɥɧɟɧɚ ɡɚ ɫɱɟɬ ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɜ ɜɚɤɚɧɫɢɸ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɢɡ ɥɸɛɨɣ ɫɨɫɟɞɧɟɣ
ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɨɣ ɫɜɹɡɢ. ɉɟɪɟɯɨɞ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɢɡ ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɨɣ ɫɜɹɡɢ ɜ ɜɚɤɚɧɬɧɭɸ,
ɫ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɩɟɪɟɯɨɞ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɢɡ
ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɨɣ ɜɚɥɟɧɬɧɨɣ ɡɨɧɵ ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ ɧɚ ɥɨɤɚɥɶɧɵɣ ɭɪɨɜɟɧɶ ɩɪɢɦɟɫɢ
(ɪɢɫ. 18).
Ɋɢɫ. 17. Ɉɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɜɚɤɚɧɫɢɢ ɩɪɢ
ɜɧɟɞ
ɪ
ɟɧɢɢ ɜ ɤ
ɪ
ɟɦɧɢɣ ɚɬɨɦɚ ɛɨ
ɪ
ɚ
Ɋɢɫ. 18. ɗɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɭɪɨɜɧɢ ɜ
ɫɥɭɱɚɟ ɚɤɰɟɩɬɨɪɧɨɣ ɩɪɢɦɟɫɢ
ɗɬɨɬ ɩɟɪɟɯɨɞ ɨɫɜɨɛɨɠɞɚɟɬ ɨɞɢɧ ɢɡ ɭɪɨɜɧɟɣ ɜ ɜɟɪɯɧɟɣ ɱɚɫɬɢ ɜɚɥɟɧɬɧɨɣ
ɡɨɧɵ, ɬɟɦ ɫɚɦɵɦ ɫɨɡɞɚɜɚɹ ɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɞɵɪɤɭ. ɉɟɪɟɯɨɞ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɢɡ
ɜɚɥɟɧɬɧɨɣ ɡɨɧɵ ɧɚ ɭɪɨɜɧɢ ɩɪɢɦɟɫɢ ɬɪɟɛɭɟɬ ɦɟɧɶɲɟɣ ɷɧɟɪɝɢɢ, ɱɟɦ ɩɟɪɟɯɨɞ
ɢɯ ɜ ɡɨɧɭ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ (ǻȿ
ɚ
< ǻȿ). Ⱥɬɨɦɵ ɩɪɢɦɟɫɢ ɬɚɤɨɝɨ
ɪɨɞɚ ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɚɤɰɟɩɬɨɪɧɵɦɢ, ɢɥɢ ɩɪɨɫɬɨ ɚɤɰɟɩɬɨɪɚɦɢ.
Ɉɱɟɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɞɨɧɨɪɨɜ, ɤɪɢɫɬɚɥɥ ɢɦɟɟɬ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɭɸ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɦɚɫɫɨɣ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɜ
ɧɟɦ ɛɭɞɭɬ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ. ɉɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɚɤɰɟɩɬɨɪɨɜ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ – ɞɵɪɨɱɧɚɹ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɵɣ ɬɢɩ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬ ɟɳɟ
ɤɚɤ n-ɬɢɩ (negative), ɬɚɤ ɤɚɤ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɢɦɟɸɬ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɵɣ ɡɚɪɹɞ, ɚ
ɞɵɪɨɱɧɵɣ ɬɢɩ – ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɤɚɤ p-ɬɢɩ (positive).
Ɍɟ ɠɟ ɩɪɚɜɢɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɡɧɚɤɚ ɩɪɢɦɟɫɧɨɣ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ, ɱɬɨ ɢ ɞɥɹ
ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ – ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ IV ɝɪɭɩɩɵ ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ,
ɞɟɣɫɬɜɭɸɬ ɢ ɞɥɹ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ III ɢ V ɝɪɭɩɩ
ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ (ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ A
III
B
V
).
ɉɪɢɦɟɫɧɵɟ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɫɨɡɞɚɸɬɫɹ ɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ ɧɟ
ɬɨɥɶɤɨ ɱɭɠɟɪɨɞɧɵɦɢ ɚɬɨɦɚɦɢ, ɧɨ ɢ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɦɢ ɚɬɨɦɚɦɢ ɜ ɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ,
ɟɫɥɢ ɨɧɢ ɨɤɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɜ ɦɟɠɞɨɭɡɥɢɢ. Ɍɚɤ, ɩɟɪɟɯɨɞ ɚɬɨɦɚ Si ɜ ɦɟɠɞɨɭɡɥɢɟ
ɜɵɡɵɜɚɟɬ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɞɜɭɯ ɥɨɤɚɥɶɧɵɯ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɯ ɭɪɨɜɧɟɣ; ɚɬɨɦ ɜ
ɦɟɠɞɨɭɡɥɢɢ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɤɚɤ ɞɨɧɨɪ, ɚ ɩɭɫɬɨɣ ɭɡɟɥ – ɤɚɤ ɚɤɰɟɩɬɨɪ.
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