Составители:
Рубрика:
тельный электрон, захватывая его из валентной зоны. Если немного из-
меним терминологию, то – "отдает дырку" в валентную зону. Дальше –
все так же, как и для донорной примеси. Но в этом случае примесь на-
зывается акцепторной. Её зарядовые состояния – (0) или (
–1). Соответ-
ствующий примесный уровень находится на малом расстоянии от
валентной зоны, см. рис.
5.6.9б.
Примесь элементов других столбцов таблицы Менделеева дает
мно-
гозарядные центры
, например, медь в Ge (акцептор) может иметь заряд
до (
–3) и соответственно образует в запрещенной зоне три уровня, с
зарядами (
–1), (–2) и (–3). Их суммарная концентрация равна концен-
трации атомов Cu, а реальное распределение атомов Cu по этим зарядо-
вым состояниям зависит от наличия иных примесей и от температуры.
Если атом захватил 2 электрона, то в энергетической диаграмме он
должен быть отражен как донорный "(
–2)" и как акцепторный "(–3)".
0,74
D,+1; 0
v-зона
А
1
, 0;–1
А
2
, –1;–2
А
3
, –2;–3
0,04
0,79 эВ
0,23
0,63
c-зона
Рис. 5.6.10
. Энергии электронов,
локализованных на примеси
Au в Ge, при Т = 77 К.
Отмечены: тип центра (донорный,
акцепторный), величины зарядов и
энергии связи электронов в элек-
тронвольтах.
Подобный набор акцепторных уровней дают в Ge и Si все однова-
лентные атомы (энергии связи, естественно, различаются). Золото кро-
ме того может отщеплять единственный электрон, для чего нужна
энергия всего на 0.05 эВ меньше ширины запрещенной зоны в Ge (0.79
эВ при 0 К). Соответствующий донорный уровень должен изображаться
на энергетической диаграмме на расстоянии 0.05 эВ от v-зоны. Таким
образом, при легировании Ge золотом в запрещенной зоне возникают
сразу четыре примесных уровня, один донорный, с энергией связи 0.74
эВ и три акцепторных, с энергиями 0.16, 0.56 и 0.75 эВ относительно v-
зоны.
На рис.
Рис. 5.6.10 изображена возникающая схема уровней. Для
удобства дальнейшего описания обозначены возможные зарядовые со-
стояния и все энергии отсчитаны от дна зоны проводимости. Нужно
только четко представлять себе, что реальная картина может оказаться
96
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- …
- следующая ›
- последняя »
