Основы физики и химии полупроводников - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

ɫɜɨɛɨɞɧɵɯ ɭɪɨɜɧɟɣ ɧɚ ɜɟɥɢɱɢɧɭ kT, ɬ. ɟ. ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɫ ɷɧɟɪɝɢɹɦɢ,
ɦɟɧɶɲɢɦɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ȿ
ɮ
ɧɚ ɜɟɥɢɱɢɧɭ ɩɨɪɹɞɤɚ kT. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɜɥɢɹɧɢɟ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɧɚ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜ ɦɟɬɚɥɥɟ ɫɜɟɞɟɬɫɹ ɤ
ɢɡɦɟɧɟɧɢɸ ɷɧɟɪɝɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɵɯ ɧɚ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɯ
ɭɪɨɜɧɹɯ ɜɛɥɢɡɢ ɭɪɨɜɧɹ Ɏɟɪɦɢ (ɪɢɫ. 23).
Ʉɪɨɦɟ ɬɨɝɨ, ɱɟɦ ɜɵɲɟ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ, ɬɟɦ
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢ ɲɢɪɟ
ɩɟɪɟɯɨɞɧɵɣ ɭɱɚɫɬɨɤ ɨɬ
f(E) = 1 ɞɨ f(E) = 0.
ɉɪɨɬɹɠɟɧɧɨɫɬɶ ɝɪɚɮɢɤɚ ɩɨ
ɨɫɢ ɚɛɫɰɢɫɫ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ
ɜɟɥɢɱɢɧɵ ȿ
ɮ
, ɤɨɬɨɪɚɹ, ɤɚɤ
ɛɵɥɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɩɪɢɦɟɪɟ
ɦɟɞɢ, ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ ɜ ɦɟɬɚɥɥɚɯ
ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɜɨɥɶɬ.
Ɉɛɥɚɫɬɶ ɠɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɣ f(E) ɨɬ
1 ɞɨ 0 ɡɚɧɢɦɚɟɬ ɭɱɚɫɬɨɤ ɜ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɫɨɬɵɯ ɞɨɥɟɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧɜɨɥɶɬɚ (ɩɪɢ Ɍ
= 300 Ʉ kɌ§ 2,6 · 10
–2
ɷɜ, ɩɪɢ Ɍ = 1000 Ʉ kT § 9 · 10
–2
ɷɜ). ɉɨɷɬɨɦɭ ɧɚ
ɪɢɫ. 23 ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɵ ɬɨɥɶɤɨ ɧɚɱɚɥɶɧɚɹ ɢ ɤɨɧɟɱɧɚɹ ɱɚɫɬɢ ɝɪɚɮɢɤɚ.
Ɋɢɫ. 23. ȼɥɢɹɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɧɚ
ɪ
ɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ Ɏɟɪɦɢ–
Ⱦ
ɢɪɚɤɚ
Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɪɢ ɥɸɛɵɯ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚɯ ɜɵɲɟ 0 Ʉ, ɟɫɥɢ E = E
ɮ
, ɬɨ
f(E) = ½, ɟɫɥɢ E > E
ɮ
, ɬɨ f(E) < ½ ɢ ɟɫɥɢ E < E
ɮ
, ɬɨ f(E) > ½.
Ɇɵ ɜɢɞɢɦ, ɱɬɨ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɨ ɝɚɡɚ ɜ ɦɟɬɚɥɥɟ ɩɪɢɧɰɢɩɢɚɥɶɧɨ
ɨɬɥɢɱɚɸɬɫɹ ɨɬ ɫɜɨɣɫɬɜ ɤɥɚɫɫɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɞɟɚɥɶɧɨɝɨ ɝɚɡɚ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɵɣ ɝɚɡ ɜ
ɦɟɬɚɥɥɟ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɜɵɪɨɠɞɟɧɧɵɦ ɝɚɡɨɦ. Ɉɫɧɨɜɧɵɦ ɩɪɢɡɧɚɤɨɦ
ɜɵɪɨɠɞɟɧɢɹ ɝɚɡɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɷɧɟɪɝɢɢ ɟɝɨ ɱɚɫɬɢɰ ɨɬ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɵɣ ɝɚɡ ɜ ɦɟɬɚɥɥɟ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɜɵɪɨɠɞɟɧɧɵɦ ɞɨ ɬɟɯ
ɩɨɪ, ɩɨɤɚ ɥɸɛɨɣ ɢɡ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɧɟ ɫɦɨɠɟɬ ɨɛɦɟɧɢɜɚɬɶɫɹ ɷɧɟɪɝɢɟɣ ɫ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɣ ɪɟɲɟɬɤɨɣ, ɚ ɷɬɨ ɜ ɫɜɨɸ ɨɱɟɪɟɞɶ ɜɨɡɦɨɠɧɨ ɥɢɲɶ ɬɨɝɞɚ,
ɤɨɝɞɚ ɫɪɟɞɧɹɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɬɟɩɥɨɜɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɪɟɲɟɬɤɢ kɌ ɫɬɚɧɟɬ ɧɟ ɦɟɧɶɲɟ
ɷɧɟɪɝɢɢ Ɏɟɪɦɢ ȿ
ɮ
, ɬ. ɟ. kT E
ɮ
.
Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ Ɍ
ɮ
= E
ɮ
/kT, ɧɢɠɟ ɤɨɬɨɪɨɣ ɝɚɡ ɩɟɪɟɯɨɞɢɬ ɢɡ
ɧɟɜɵɪɨɠɞɟɧɧɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɜ ɜɵɪɨɠɞɟɧɧɨɟ, ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɨɣ
ɜɵɪɨɠɞɟɧɢɹ ɢɥɢ ɮɟɪɦɢɟɜɫɤɨɣ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɨɣ.
ȼɬɚɛɥ. 3 ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɮɟɪɦɢɟɜɫɤɨɣ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɞɥɹ ɪɹɞɚ
ɦɟɬɚɥɥɨɜ. ɂɡ ɞɚɧɧɵɯ ɷɬɨɣ ɬɚɛɥɢɰɵ ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɣ ɝɚɡ ɜ ɦɟɬɚɥɥɚɯ
ɩɪɢ ɜɫɟɯ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚɯ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜ ɜɵɪɨɠɞɟɧɧɨɦ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ.
35

Страницы