Szennyező vezetőképesség félvezetők 1
A vezetőképessége félvezetők által okozott elektronok át a vezetési sávban donor szintek, és lyukak vannak kialakítva, amelyek az átmenetet az elektronok a vegyérték sáv, hogy az akceptor szintek
Vezetőképes félvezető szennyező nevezett vezetőképesség által okozott elektronok, amelyek átkerültek a vezetési sáv donor szintek E d. közelében található E c. és lyukak vannak kialakítva a vegyérték sáv az átmenetnél elektronok akceptor szintek E a. közelében található E v (ábra. 1a, 1b).
A szennyező félvezető n-típusú
A szennyező félvezető p-típusú
Általában a donor és az akceptor szintek a tiltott sávban a félvezető vannak kialakítva dopping, azaz hogy bizonyos szennyeződések belső félvezető. Így azt mondhatjuk, hogy a vezetőképesség miatt ionizációs szennyező atomok a szennyező félvezető.
A félvezetők, csoport IV a periódusos rendszer (. Ge Si) közelében a donor szintek által kialakított elemek E c V csoport (Sb Mint.), És akceptor szintek közelében E v - III csoport elemek (In Ga.).
A mennyiség a szennyező vezetés:
pr s = e (m n n + m p p),
ahol n - a donor elektron koncentráció a vezetési sávban;
p - sűrűsége lyukak a vegyérték sáv, hogy az akceptor;
m n; m p - mobilitása elektronok és a lyukak, ill.
Ha a szennyező vezetőképesség elsősorban elektronok donor szintek (m n n >> m p p), azaz elektronok a többségi töltéshordozók, az egyik beszél az elektronikus vezetőképesség félvezetők vagy n-típusú félvezetők; ha túlsúlyban vezetőképesség miatt lyukak következtében képződött eltávolítása elektronok akceptor szintek (m p o >> m n n), akkor beszélünk p vezetési típusú, vagy p-típusú félvezetők, ahol a többségi töltéshordozók lyukak vannak. Ha az n-típusú félvezető (p-típusú), a mélysége a szennyeződési szint E d (vagy E a) a szakterületen a T hőmérséklet kisebb, mint a kT (k - Boltzmann állandó), akkor lényegében minden donor teljesen ionizált (vagy elektron akceptor töltött) ( lásd. ábra. A 2a, 2b).
A szennyező félvezető n-típusú
A szennyező félvezető p-típusú
Ha a hőmérséklet ezen a területen, és saját vezetőképesség alacsony, azaz N d és N egy >> n i = p i (. N d - a donor koncentráció, n a - akceptor koncentráció n i p i - intrinsic hordozó koncentráció), a koncentráció a többségi töltéshordozók megközelítőleg egyenlő a koncentrációja a donor (vagy akceptor) szennyező:
N @ N d (n-típusú félvezető);
N @ N egy (a p-típusú félvezető);
Az általános esetben, azaz a hiányos ionizációs szennyeződést és a jelenléte intrinsic vezetőképesség, hordozó koncentrációja által meghatározott képletek:
n = 2 (2 p m n * kT / h 2) 3/2 exp (E F / kT);
p = 2 (2 p m p * kT / h 2) 3/2 exp (- E F D E / kT),
ahol m n *. m o * - tényleges tömegű elektronok és lyukak a félvezető;
E F - mélység a Fermi szintet, amely attól függ, hogy a paraméterek a szennyezési szintek.
Például, ha a T = 300 K, egy Ge (D E = 0,78 eV) N d = 21 október m -3. n = 17 október m -3.
Nagysága a külső vezetőképesség ezen a hőmérsékleten:
s = pr H 10 5 1 ohm -1 m -1.
iniciációs idő (log t o -3 2);
Az élettartam (log t c -3 15);
Lebomlási ideje (log t d -3 és 2);
Idő optimális megnyilvánulása (log t k -1 1).
Technikai megvalósítása hatás
Technikai végrehajtás hatása
Technikai megvalósítás - a termisztor (termisztor). Egy olyan környezetben, a hőmérséklet T a minta a szennyező félvezető, például n - Ge adalékolt néven. Mérése a függőség a vezetőképesség hőmérséklet, azt látjuk, hogy a vezetőképesség csökken, ha lehűtjük. Ha építeni ezt a kapcsolatot logaritmikus koordinátákat, akkor láthatjuk, hogy eléri a nullát az abszolút nulla hőmérséklet.
Használata termisztor szennyező vezetési jelenség alkalmazunk hőmérséklet-érzékelők. A működés elve alapul ilyen változás nagysága a jelenlegi az érzékelő áramkört, amikor a hőmérséklet-változás. Érzékelő áram miatt változik a változások a szennyező félvezető vezetőképessége. Például, termisztorok n - Ge egy donor szennyező A leírásban használt a hőmérséklet mérésére folyékony hélium.
Továbbá, p-n átmenet, amely az alapja minden félvezető elektronikus alkatrészek, az eredmény a kapcsolatot két félvezetők a szennyező képességre.
1. Fizikai Encyclopedic slovar.- M. 1982.
2. S. Sze, Physics of Semiconductor priborov.- Mir 1984.
- félvezető
- elektron
- lyuk
- szennyező
- donorok
- elfogadóhelyek
- szennyezéskoncentrációjuk
- szint mélység
Szakaszok Natural Sciences: