Основы физики и химии полупроводников - 32 стр.

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ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

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ɉɥɨɬɧɨɫɬɶ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ. ɉɨɞɫɱɢɬɚɟɦ ɱɢɫɥɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ, ɤɨɬɨɪɵɦ ɨɛɥɚɞɚɟɬ
ɦɢɤɪɨɱɚɫɬɢɰɚ ɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɷɧɟɪɝɢɣ ɨɬ ȿ ɞɨ ȿ + dE. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɩɪɨɜɟɞɟɦ ɜ
ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟ ɢɦɩɭɥɶɫɨɜ ɞɜɟ ɫɮɟɪɵ ɫ ɪɚɞɢɭɫɚɦɢ ɪ ɢ ɪ + dp (ɪɢɫ. 20).
Ɇɟɠɞɭ ɷɬɢɦɢ ɫɮɟɪɚɦɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɲɚɪɨɜɨɣ ɫɥɨɣ, ɢɦɟɸɳɢɣ ɨɛɴɟɦ, ɪɚɜɧɵɣ
4ʌɪ
2
dɪ. ɑɢɫɥɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɮɚɡɨɜɵɯ ɹɱɟɟɤ, ɡɚɤɥɸɱɟɧɧɨɟ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɨɟ, ɪɚɜɧɨ
dpp
h
V
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44
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. (3.5)
Ɍɚɤ ɤɚɤ ɤɚɠɞɨɣ ɹɱɟɣɤɟ ɨɬɜɟɱɚɟɬ ɨɞɧɨ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɦɢɤɪɨɱɚɫɬɢɰɵ, ɬɨ ɱɢɫɥɨ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ, ɩɪɢɯɨɞɹɳɟɟɫɹ ɧɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥ dp,
ɡɚɤɥɸɱɟɧɧɵɣ ɦɟɠɞɭ ɪ ɢ ɪ + dp, ɪɚɜɧɨ
dpp
h
V
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2
3
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)(
S
.
(3.6)
Ⱦɥɹ ɫɜɨɛɨɞɧɵɯ ɧɟ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɯ
ɞɪɭɝ ɫ ɞɪɭɝɨɦ ɱɚɫɬɢɰ
dp
m
p
dE
m
p
E ;
2
2
.
ɇɚɯɨɞɹ ɨɬɫɸɞɚ ɪ ɢ dp ɢ ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɜ (3.6),
ɩɨɥɭɱɢɦ
Ɋɢɫ. 20. Ʉ ɪɚɫɱɟɬɭ
ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ
ɮɚɡɨɜɨɝɨ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɚ
dEEm
h
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dEEg
23
3
)2(
2
)(
S
. (3.7)
ɗɬɨ ɢ ɟɫɬɶ ɱɢɫɥɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɦɢɤɪɨɱɚɫɬɢɰɵ ɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɷɧɟɪɝɢɣ dE,
ɡɚɤɥɸɱɟɧɧɨɦ ɦɟɠɞɭ ȿ ɢ ȿ + dE. ɉɨɞɟɥɢɜ ɩɪɚɜɭɸ ɢ ɥɟɜɭɸ ɱɚɫɬɢ
ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ (3.7) ɧɚ dE, ɩɨɥɭɱɢɦ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ g (E), ɜɵɪɚ-
ɠɚɸɳɭɸ ɱɢɫɥɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɦɢɤɪɨɱɚɫɬɢɰɵ, ɩɪɢɯɨɞɹɳɟɟɫɹ ɧɚ ɟɞɢɧɢɱɧɵɣ
ɢɧɬɟɪɜɚɥ ɷɧɟɪɝɢɣ:
Em
h
V
Eg
23
3
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2
)(
S
. (3.8)
ɂɡ (3.8) ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɫ ɪɨɫɬɨɦ E ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɨ
Ɋɢɫ. 21. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ
ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ
ɨɬ ɷɧɟɪɝɢɢ
E (ɪɢɫ. 21). Ʉɪɨɦɟ ɬɨɝɨ, ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɦɚɫɫɵ ɱɚɫɬɢɰɵ,
ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɹɫɶ ɫ ɪɨɫɬɨɦ ɬ.
ȼ ɫɥɭɱɚɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɤɚɠɞɨɣ ɮɚɡɨɜɨɣ
ɹɱɟɣɤɟ ɨɬɜɟɱɚɟɬ, ɫɬɪɨɝɨ ɝɨɜɨɪɹ, ɧɟ ɨɞɧɨ, ɚɞɜɚ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ, ɨɬɥɢɱɚɸɳɢɟɫɹ ɞɪɭɝ ɨɬ ɞɪɭɝɚ
ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟɦ ɫɩɢɧɚ. Ɉɧɢ ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ
ɫɩɢɧɨɜɵɦɢ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹɦɢ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɞɥɹ
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