Основы физики и химии полупроводников - 7 стр.

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ȼ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɱɢɫɬɨɦ ɜɢɞɟ ɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɚɹ ɫɜɹɡɶ ɪɟɚɥɢɡɭɟɬɫɹ ɭ ɳɟɥɨɱɧɵɯ
ɦɟɬɚɥɥɨɜ. Ⱦɥɹ ɧɢɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵ ɧɟ ɨɱɟɧɶ ɜɵɫɨɤɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ ɢ
ɧɢɡɤɚɹ ɬɜɟɪɞɨɫɬɶ.
Ⱦɥɹ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɩɨɛɨɱɧɵɯ ɩɨɞɝɪɭɩɩ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵ ɛɨɥɟɟ ɜɵɫɨɤɢɟ ɬɜɟɪɞɨɫɬɶ
ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ, ɱɟɦ ɞɥɹ ɳɟɥɨɱɧɵɯ ɦɟɬɚɥɥɨɜ. ɗɬɨ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ
ɱɚɫɬɢɱɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟɦ ɤɨɜɚɥɟɧɬɧɨɣ ɫɜɹɡɢ (ɬɚɤɭɸ ɫɜɹɡɶ ɢɧɨɝɞɚ ɧɚɡɵɜɚɸɬ
ɦɟɬɚɥɥɨɤɨɜɚɥɟɧɬɧɨɣ). Ɉɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɷɬɨɣ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɨɣ ɫɜɹɡɢ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɨ
ɩɟɪɟɤɪɵɜɚɧɢɟɦ d-ɨɛɨɥɨɱɟɤ. Ȼɥɚɝɨɞɚɪɹ ɷɬɨɦɭ ɩɪɨɱɧɨɫɬɶ ɫɜɹɡɢ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɜ
ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɪɚɡ. ȿɫɥɢ ɭ ɧɚɬɪɢɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɫɜɹɡɢ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 1,1 ɷȼ/ɚɬɨɦ, ɬɨ ɭ
ɧɢɤɟɥɹ ɨɧɚ ɞɨɫɬɢɝɚɟɬ 4,4 ɷȼ/ɚɬɨɦ.
Ɇɨɥɟɤɭɥɹɪɧɵɟ ɤɪɢɫɬɚɥɥɵ ɨɬɥɢɱɚɸɬɫɹ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɜ ɭɡɥɚɯ ɪɟɲɟɬɤɢ ɭ ɧɢɯ
ɥɟɠɚɬ ɧɟ ɨɬɞɟɥɶɧɵɟ ɚɬɨɦɵ ɢɥɢ ɢɨɧɵ, ɚ ɦɨɥɟɤɭɥɵ. Ɇɨɥɟɤɭɥɹɪɧɵɟ ɤɪɢɫɬɚɥɥɵ
ɦɨɠɧɨ ɪɚɡɞɟɥɢɬɶ ɧɚ ɞɜɟ ɝɪɭɩɩɵɤɪɢɫɬɚɥɥɵ ɫ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ
ɢ ɫ ɜɨɞɨɪɨɞɧɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ.
Ʉ ɤɪɢɫɬɚɥɥɚɦ ɫ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ ɨɬɧɨɫɹɬɫɹ ɢ ɤɪɢɫɬɚɥɥɵ
ɢɧɟɪɬɧɵɯ ɝɚɡɨɜ, ɯɨɬɹ ɢɯ ɦɨɥɟɤɭɥɵ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɨɞɧɨɚɬɨɦɧɵɦɢ.
ȼɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɚ ɫɜɹɡɶ ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɛɥɚɝɨɞɚɪɹ ɞɟɣɫɬɜɢɸ ɬɪɟɯ
ɷɮɮɟɤɬɨɜɨɪɢɟɧɬɚɰɢɨɧɧɨɝɨ, ɢɧɞɭɤɰɢɨɧɧɨɝɨ ɢ ɞɢɫɩɟɪɫɢɨɧɧɨɝɨ. Ɉɧɚ
ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɧɟɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɨɣ, ɩɨɷɬɨɦɭ ɜ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɩɪɨɫɬɵɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɪɟɚɥɢɡɭɸɬɫɹ
ɩɥɨɬɧɨɭɩɚɤɨɜɚɧɧɵɟ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ. Ɍɚɤ, ɞɥɹ ɚɪɝɨɧɚ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɚ
ɝɪɚɧɟɰɟɧɬɪɢɪɨɜɚɧɧɚɹ ɤɭɛɢɱɟɫɤɚɹ ɪɟɲɟɬɤɚ. ȿɫɥɢ ɠɟ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵ ɫɜɹɡɢ
ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɦɟɠɞɭ ɦɨɥɟɤɭɥɚɦɢ ɫɥɨɠɧɨɣ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɵ, ɬɨ
ɫɬɪɭɤɬɭɪɚ ɪɟɲɟɬɤɢ ɛɭɞɟɬ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶɫɹ ɝɟɨɦɟɬɪɢɟɣ ɷɬɢɯ ɦɨɥɟɤɭɥ.
Ʉɪɢɫɬɚɥɥɵ ɫ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ ɧɟɩɪɨɱɧɵ. ɂɯ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ ɧɢɡɤɢɟ, ɩɪɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ ɢɡ ɧɢɯɝɚɡɵ ɢ
ɠɢɞɤɨɫɬɢ. Ʉɪɢɫɬɚɥɥɵ ɫ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ ɨɛɪɚɡɭɸɬ ɢɧɟɪɬɧɵɟ
ɝɚɡɵ, ɝɚɥɨɝɟɧɵ, H
2
, N
2
, CO
2
, CO, CH
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ɢ ɦɧɨɠɟɫɬɜɨ ɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɯ ɜɟɳɟɫɬɜ.
ɉɪɨɱɧɨɫɬɶ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵɯ ɫɜɹɡɟɣ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɫ ɪɨɫɬɨɦ ɪɚɞɢɭɫɚ
ɚɬɨɦɚ, ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɜɧɟɲɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɯɭɠɟ ɭɞɟɪɠɢɜɚɸɬɫɹ ɹɞɪɨɦ.
ɉɨɷɬɨɦɭ ɜ ɝɪɭɩɩɚɯ ɢɧɟɪɬɧɵɯ ɝɚɡɨɜ ɢ ɝɚɥɨɝɟɧɨɜ ɫɜɟɪɯɭ ɜɧɢɡ ɜɨɡɪɚɫɬɚɸɬ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ ɢ ɤɢɩɟɧɢɹ ɩɪɨɫɬɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ.
Ʉɪɢɫɬɚɥɥɵ ɫ ɜɨɞɨɪɨɞɧɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɭ ɪɹɞɚ
ɦɨɥɟɤɭɥɹɪɧɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ, ɜ ɫɨɫɬɚɜ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɯɨɞɢɬ ɜɨɞɨɪɨɞ ɢ ɨɞɢɧ ɢɡ ɫɢɥɶɧɨ
ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ (ɮɬɨɪ, ɤɢɫɥɨɪɨɞ, ɚɡɨɬ). Ɍɢɩɢɱɧɵɟ ɩɪɢɦɟɪɵ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ ɫ ɜɨɞɨɪɨɞɧɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢɷɬɨ ɜɨɞɚ ɢ ɚɦɦɢɚɤ. Ⱦɥɹ ɜɫɟɯ ɷɬɢɯ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɚ ɨɩɬɢɱɟɫɤɚɹ ɩɪɨɡɪɚɱɧɨɫɬɶ.
ɉɨ ɩɪɨɱɧɨɫɬɢ ɜɨɞɨɪɨɞɧɵɟ ɫɜɹɡɢ ɩɪɟɜɨɫɯɨɞɹɬ ɜɚɧ-ɞɟɪ-ɜɚɚɥɶɫɨɜɵ, ɧɨ ɜɫɟ
ɠɟ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɭɫɬɭɩɚɸɬ ɤɨɜɚɥɟɧɬɧɵɦ. ȼɨɞɨɪɨɞɧɚɹ ɫɜɹɡɶ ɹɜɥɹɟɬɫɹ
ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɨɣ. ɋɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɫ ɜɨɞɨɪɨɞɧɵɦɢ ɫɜɹɡɹɦɢ ɫɤɥɨɧɧɵ ɤ ɞɢɦɟɪɢɡɚɰɢɢ ɢ
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