Составители:
Рубрика:
У Ge ε ≅ 16 и
m
*
≅ 0,2m
0
, так что:
I
d
≅ 13,6⋅0.2⋅16
–2
≅ 0,01 эВ,
а радиус орбитали:
r ≅ 16 a
B
/ 0.2 ≅4.2 нм . (5.6.6)
Это много больше межатомного расстояния в Ge (0,245 нм) и можно
считать оправданным наше предположение о возможности описания
диэлектрических взаимодействий усредненной характеристикой квази-
непрерывной среды – ε.
Посмотрим на эту ситуацию несколько иначе. Был кристалл, со сво-
ей структурой, своей постоянной решетки и своим внутренним полем.
Внедрением малого количества примеси мы ничего этого не нарушили,
т.е. все основные параметры энергетического строения остались неиз-
менными, в том числе и количество состояний, см. рис.
5.6.9. Но появи-
лись "лишние" электроны, с очень малой энергией связи, всего 0,01 эВ.
Приобретения такой энергии достаточно для того, чтобы электрон
ушел
от примеси на бесконечность. Правда, с минимально возможной для
этого энергией, т.е. с энергией, соответствующей дну с-зоны. На энер-
гетической диаграмме типа рис.
5.6.9 факт появления в кристалле таких
дополнительных примесных состояний может быть отражен узким до-
норным уровнем, на расстоянии от с-зоны, равном
I
d
, см. рис. 5.6.9а. Он
изображается именно
узким уровнем, так как во-первых, кристалл счи-
таем
однородным, т.е. и примеси распределены в пространстве равно-
мерно
, и все точки расположения атомов примеси идентичны. Во-
вторых, концентрацию
N
d
считаем малой.
Рис. 5.6.9.
Полупро-
водник с донор-
ной (а) или
акцепторной (б)
примесями
I
a
Е
с
E
v
0
v-зона
с-зона
x
E
N
a
Е
с
E
v
0
v-зона
с-зона
x
E
N
d
а)
б)
Δ
E
g
Δ
E
g
I
d
F
F
Полностью аналогичное рассмотрение можно было бы провести для
случая легирования Ge элементом 3-го столбца таблицы Менделеева,
например, In. У него 3 валентных электрона, одного не хватает для об-
разования 4-х связей и поэтому он очень легко присоединяет дополни-
95
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- …
- следующая ›
- последняя »
