Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Электропроводность собственных полупроводников



В полупроводниках нет никаких примесей и дефектов- это собственный полупроводник.

В идеальном полупроводнике при Т=0К, все уровни заполнены, а ЗП пуста=> движен. В зонах невозможна и => электропроводн. Отсутствует. При возбуждении полупроводн. Такого, при условии, что W возбужд. Оказыв. > чем ширина Запрещенной Зоны(ЗЗ), между валентной зоной(ВЗ) и ЗП, часть е из ВЗ переходит в ЗП, оставляя ВЗ вакантное состояние-«дыры». Теперь е перемещаясь в ЗП создают е-ую составляющую тока, и дырки, перемещаясь в ВЗ создают дырочную компоненту тока, но при этом нужно учитывать, что дырки в ВЗ существуют только некоторое конечное время –«время жизни», оно обуславливает их рекомбинацией(воссоединении е и дырки при их встрече, и их взаимное исчезновение), причем при исчезновении происходит выделение W-ии, кот. Либо передается в виде кванта света.

Если ,но Т=const, число возбужд. Пар «е-дырка», равно числу рекомбинаций за ед. времени, в результате чего поддерживается равновесное состояние концентрации е и дыр, и в соотв. Полупроводниках всегда число е=концентрации дыр.

подвижности е и дырок оказывается неодинаковой, и их отношения для различного типа полупроводников от

Поэтому естественно, проводимость полупроводников в прямом направлении всегда>, чем в обратном ( всегда).

Число возникающих пар «е-дырка» -коэф. Не зависящ. От Т. -ширина ЗЗоны, между ВЗ и ЗП. -коэф. Рекомбинации.

В стационарном состоянии С увеличением температурой, подвижности как е так и дырок- уменьшается, т.к. увеличивается взаимодействие е и дырок с квантовым колебание кристаллической решетки, т.е. увелич. е- фононное взаимодействие. Это уменьшение подвижности ,т.е. явл-ся несущественным по сравнению с температурой изменением концентрации е и дырок, тогда , где , практически не зависит от температуры. Уровень Ферми в собств. Полупроводниках находится в середине ЗЗоны между ВЗ и ЗП. иллюстрация:

 

Работа выхода электронов из твердого тела.

е, в случае неполного заполнения ими ВЗ, или в случае перекрывания ВЗ и ЗП, могут свободно перемещаться внутри тв. Тела. Однако, их выход за пределы тв. Тела(когда он обладает W>W поверхности тв. Тела).-если е будет нах-ся выше нулевого энергетич. Уровня. Выход за пределы тв. Тела затруднен для е некоторым поверхн. Потенциальным барьером на поверхности тела.

Предположим, что е покинул тело, тогда на пов-ти появл. Положит. Заряд, кот. Должен взаимодействовать с этим покинувшим е, стремясь его удержать в тв. Теле. Для того, чтобы окончательно покинуть тв. Тело нужно затратить некоторую работу на преодоление электромагнитн. Силы->нужно увелич. W е, эта работа и определяет высоту этого барьера на поверхности тв. Тела.



1 случай. Металл. –в большинстве ВЗ и ЗП перекрываются. иллюстрация

 

Термодинамич. A вых. Если Т=0К, тогда

Если , то . =>величиной kT для металлов принебрегают=> -энергия сродства.

2 случай. Собственный полупроводник.

Иллюстрация

 

 

Термодинамич. Aвых. И W сродства могут принимать различные значения. -энергия сродства.

е могут нах-ся и в ЗП. Энергия сродства опред-ет красноволновую границу фотоэф. Для тв. Тела.

опред-ет поток е, покидающих тв. Тело при его нагреве вследствии явления термо-электронной эмиссии. Темп. Тв. Тела опр-ся кол-ом имитеруемых е. При достижении насыщения, величина тока будет зависеть только от темп. И не будет зависеть от величины напряжения. - ток насыщения.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!