Основы физики и химии полупроводников - 41 стр.

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ВГУ | Воронеж

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Ɇɨɠɧɨ ɡɚɦɟɬɢɬɶ, ɱɬɨ ɲɢɪɢɧɚ ɡɚɩɪɟɳɟɧɧɨɣ ɡɨɧɵ ɡɚɤɨɧɨɦɟɪɧɨ
ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ: ɨɧɚ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɜ ɤɚɠɞɨɦ ɩɟɪɢɨɞɟ ɩɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɨɬ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɤ
ɷɥɟɦɟɧɬɭ ɫɥɟɜɚ ɧɚɩɪɚɜɨ, ɨɧɚ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɜ ɤɚɠɞɨɣ ɝɪɭɩɩɟ ɩɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɨɬ
ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɤ ɷɥɟɦɟɧɬɭ ɫɜɟɪɯɭ ɜɧɢɡ. ɗɬɚ ɡɚɤɨɧɨɦɟɪɧɨɫɬɶ ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ
ɧɟɨɠɢɞɚɧɧɨɣ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ ɜ
ɤɨɧɟɱɧɨɦ ɫɱɟɬɟ ɫɬɪɭɤɬɭɪɨɣ ɜɧɟɲɧɢɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɟɝɨ ɚɬɨɦɨɜ.
ȼɬɨɪɚɹ ɝɪɭɩɩɚ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ ɨɱɟɧɶ ɨɛɲɢɪɧɚ ɢ ɜɤɥɸɱɚɟɬ
ɤɚɤ ɧɟɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɟ, ɬɚɤ ɢ ɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ. ɋɪɟɞɢ ɧɢɯ ɩɪɟɠɞɟ ɜɫɟɝɨ
ɫɥɟɞɭɟɬ ɨɬɦɟɬɢɬɶ ɞɜɨɣɧɵɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɬɪɟɬɶɟɣ ɢ ɩɹɬɨɣ ɝɪɭɩɩ
ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɬɚɤɢɟ, ɤɚɤ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ GaAs, InAs, GaP,
GaSb, InSb, AlSb ɢɞɪ. ɗɬɢ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɱɚɫɬɨ ɨɛɨɡɧɚɱɚɸɬ ɫɢɦɜɨɥɨɦ
Ⱥ
III
B
V
, ɩɨ ɫɜɨɢɦ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦ ɨɱɟɧɶ ɩɨɯɨɠɢ ɧɚ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɟ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɢ,
ɬɚɤɢɟ ɤɚɤ ɝɟɪɦɚɧɢɣ ɢ ɤɪɟɦɧɢɣ, ɩɟɪɜɵɦɢ ɩɨɥɭɱɢɜɲɢɟ ɲɢɪɨɤɨɟ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɨɟ
ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɢ ɩɨɷɬɨɦɭ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɯɨɪɨɲɨ ɢɡɭɱɟɧɧɵɟ.
ɋɨɟɞɢɧɟɧɢɹ A
III
B
V
ɲɢɪɨɤɨ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɧɚɫɬɨɹɳɟɟ ɜɪɟɦɹ ɞɥɹ
ɢɡɝɨɬɨɜɥɟɧɢɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɩɪɢɛɨɪɨɜ. ɇɚɯɨɞɹɬ
ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɨɟ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɬɚɤɢɟ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɜɟɳɟɫɬɜɚ, ɤɚɤ ɫɭɥɶ-
ɮɢɞɵ, ɫɟɥɟɧɢɞɵ, ɬɟɥɥɭɪɢɞɵ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɢ ɢɯ ɬɜɟɪɞɵɟ ɪɚɫɬɜɨɪɵ. Ȼɨɥɶɲɢɟ
ɩɟɪɫɩɟɤɬɢɜɵ ɫɭɥɢɬ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ. ɍɦɟɧɢɟ ɫɨɡɞɚɜɚɬɶ ɢɫɤɭɫɫɬɜɟɧɧɨ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɣ
ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɢ ɫɜɨɣɫɬɜ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɜɟɳɟɫɬɜɚ c ɡɚɪɚɧɟɟ ɡɚɞɚɧɧɵɦɢ
ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɢ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɦɢ.
ȼ ɬɚɛɥ. 5 ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɨɫɧɨɜɧɵɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɟ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɢ.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5
ɒɢɪɢɧɚ ɡɚɩɪɟɳɟɧɧɨɣ ɡɨɧɵ ǻȿ ɢ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɞɥɹ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɩɪɢ ɤɨɦɧɚɬɧɨɣ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɟ
ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶ, ɦ
2
/(ɜ·ɫ)
ɉɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤ
ɒɢɪɢɧɚ ɡɚɩɪɟɳɟɧɧɨɣ
ɡɨɧɵ ǻȿ, ɷɜ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɞɵɪɨɤ
Gɟ 0,75 0,39 0,19
Si 1,12 0,12 0,05
Sn 0,08 0,2 0,1
InAs 0,36 3 0,2
GaAs 1,36 0,4 0,04
InSb 0,18 8 0,94
PbS 0,6 0,064 0,08
CdS 2,4 0,02 –
PbSe
0,55 0,15 0,15
SiC
1,5 0,06 0,01
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