December 03 2016 15:42:49
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
футболки
диффузия свободных электронов
Физические основы информации

Энергетические уровни атомов в случае примеси акцепторного типа расположены на энергетической оси выше потолка Ev валентной зоны на энергию

img521.                                                                                  (II.8.36)

Поэтому для перехода электронов валентной зоны на эти уровни требуется существенно меньшая энергия, чем для перехода в зону проводимости, заметная электропроводность возникает при температуре img522. Полупроводник с примесями акцепторного типа в диапазоне температур Tакц < T < Tc обладает только дырочной проводимостью с электропроводностью

img523.                                                                                                                      (II.8.37)

Здесь σp0 – максимальная электропроводность, получаемая при полной ионизации всех акцепторов за счет присоединения электронов валентной зоны.

Закон дисперсии для дырок в области максимума энергии часто описывается выражением, аналогичным выражению (II.8.25) для электронов вблизи дна зоны проводимости,

img524,                                                                                  (II.8.38)

где Ep(k = k0) определяет положения минимума энергии, img525 – эффективная масса дырок.

Рассмотрим электрический контакт двух полупроводников, имеющих разные типы проводимости и созданные на основе одного кристалла, например, посредством диффузии примесных атомов (внутренний электрический контакт). Если система находится в состоянии термодинамического равновесия, то химические потенциалы обоих полупроводников должны быть одинаковыми

μ n = μp= μ.                                                                                                            (II.8.39)

Выравнивание химических потенциалов осуществляется за счет диффузии свободных электронов из полупроводника с электронной проводимостью в полупроводник с дырочной проводимостью. В результате первый полупроводник заряжается положительно, а второй – отрицательно. Разделение зарядов противоположных знаков происходит в тонком слое вблизи границы раздела двух полупроводников, где возникает так называемый двойной электрический слой. Возникающее в этом слое электрическое поле прекращает диффузию электронов, при этом разность потенциалов Vk в области слоя удовлетворяет соотношению

eVk=μn0 μр0,                                                                                                               (II.8.40)

где μn0 и μp0 – химические потенциалы изолированных полупроводников с электронной и дырочной проводимостью соответственно. Величина Vk носит название внутренней контактной разности потенциалов.

Электрическое поле Ek = Vk/D, где D – толщина двойного электрического слоя, мало по сравнению с внутрикристаллическим полем, определяющим энергетические зоны полупроводников. Благодаря этому поле Ek не меняет ширину запрещенной зоны, а только смещает положения потолка валентной зоны Ev и дна зоны проводимости Eg на энергетической оси Е. Отметим, что область двойного электрического слоя в области

                                     img526

контакта двух полупроводников с разными типами проводимости называется запорным слоем.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.08 секунд 4,191,200 уникальных посетителей