Структура и электронные свойства твердых тел. Загрубский А.А - 115 стр.

UptoLike

При низких температурах ,
0
1
n 14
1
>>nN
d
и тогда:
=
kT
J
NN
g
g
n
cd
T
2
exp
2
1
1
0
. (5.7.32)
Концентрация экспоненциально зависит от обратной температуры. На
графике
4
3
ln nT
от
kT
1
получим прямую линию с наклоном
2
J
.
Воспользовавшись
(5.7.13), можно переписать соотношение (5.7.32):
2
1
1
0
2
exp
=
+
c
ddc
N
N
g
g
kT
EE
kT
F
.
Прологарифмировав его, получим положение уровня Ферми:
+
+
=
c
ddc
T
N
N
g
g
kT
EE
F
1
0
ln
22
. (5.7.33)
При нуле температуры он находится посередине между зоной и
уровнем доноров. При нагревании удаляется от зоны со скоростью,
вдвое меньшей (при
10
gg
=
), чем при высоких Т.
В широком температурном диапазоне получим сначала рост кон-
центрации носителей по экспоненциальному закону с наклоном, опре-
деляемом половиной интервала между уровнем донора и дном зоны
проводимости. Затем все доноры ионизуются и рост концентрации пре-
кратится до тех пор, пока не станет возможным межзонное возбужде-
ние, с энергией активации
2
g
EΔ
, см. рис. 5.6.3.
k
J
tg
2
)( =α
4
3
ln nT
k
E
tg
g
2
)(
Δ
=α
T
1
Рис. 5.7.3 Температурная зави-
симость концентрации но-
сителей в полупроводнике с
одним типом примеси.
115