Основы физики и химии полупроводников - 45 стр.

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ɇɚ ɪɢɫ. 27 ɩɪɢɜɟɞɟɧɚ ɫɯɟɦɚɬɢɱɟɫɤɚɹ
ɤɪɢɜɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ln ı (Ɍ) ɞɥɹ
ɩɪɢɦɟɫɧɨɝɨ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ. ɇɚ ɷɬɨɣ
ɤɪɢɜɨɣ ɦɨɠɧɨ ɜɵɞɟɥɢɬɶ ɬɪɢ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɯ
ɨɛɥɚɫɬɢ: ab, bc, cd.
Ɉɛɥɚɫɬɶ ab ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɧɢɡɤɢɦ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚɦ. ȼ ɷɬɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ ɜ
ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɟ ɢɦɟɟɬ ɦɟɫɬɨ ɩɪɢɦɟɫɧɚɹ
ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ, ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɤɨɬɨɪɨɣ ɜ
ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɟɦ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ
ɩɪɢɦɟɫɧɵɯ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ. ɍɱɚɫɬɨɤ bc
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚɦ, ɩɪɢ
ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɫɟ ɚɬɨɦɵ ɩɪɢɦɟɫɢ ɭɠɟ
ɢɨɧɢɡɢɪɨɜɚɧɵ, ɚ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɚɹ
ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɟɳɟ ɨɱɟɧɶ ɦɚɥɚ. Ɂɚ ɫɱɟɬ
ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ ɧɚ ɷɬɨɦ ɭɱɚɫɬɤɟ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
Ɋɢɫ. 27. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ
ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ ɨɬ
ɨɛɪɚɬɧɨɣ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɞɥɹ
ɩɪɢɦɟɫɧɨɝɨ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ
ɉɪɢ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɩɪɟɨɛɥɚɞɚɸɳɟɣ
ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɚɹ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ (ɭɱɚɫɬɨɤ cd), ɤɨɬɨɪɚɹ ɛɵɫɬɪɨ
ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɫ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɡɚ ɫɱɟɬ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɹ
ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ.
Ʉɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ab ɨɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɮɨɪɦɭɥɨɣ (3.28):
3
3
2
2
2(2 )
Ⱦ
ȿ
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ɉ n
nNmkThe
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ɡɞɟɫɶ ¨ȿ
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ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɞɨɧɨɪɧɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ oɬ ɞɧɚ ɡɨɧɵ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ (ɫɦ.
ɪɢɫ. 16), ɢɥɢ ɷɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɩɪɢɦɟɫɢ. ɉɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜ
ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɪɚɫɫɟɹɧɢɟɦ ɧɚ ɩɪɢɦɟɫɹɯ ɢ ɫɨɝɥɚɫɧɨ (4.1) ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɚ T
3/2
.
ɉɨɞɫɬɚɜɢɜ (3.28) ɢ (4.1) ɜ (4.4), ɩɨɥɭɱɢɦ
kT
E
ɉɉ
Ⱦ
e
2
0
'
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, (4.7)
ɝɞɟ ı
ɉ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ, ɫɥɚɛɨ ɡɚɜɢɫɹɳɢɣ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ (ɩɨ ɫɪɚɜɧɟ-
ɧɢɸ ɫ ɷɤɫɩɨɧɟɧɬɨɣ). Ʌɨɝɚɪɢɮɦɢɪɭɹ (4.7), ɧɚɯɨɞɢɦ
kT
ȿ
Ⱦ
ɉɉ
2
ln
0
'
VV
. (4.8)
Ɉɬɤɥɚɞɵɜɚɹ ɩɨ ɨɫɢ ɚɛɫɰɢɫɫ 1/Ɍ, ɚ ɩɨ ɨɫɢ ɨɪɞɢɧɚɬ ln ı
ɉ
, ɩɨɥɭɱɢɦ
ɩɪɹɦɭɸ, ɨɛɪɚɡɭɸɳɭɸ ɫ ɨɫɶɸ ɚɛɫɰɢɫɫ ɭɝɨɥ Į
ɉ
, ɬɚɧɝɟɧɫ ɤɨɬɨɪɨɝɨ tg Į
ɉ
=
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