§2.3. Электропроводность полупроводников.

Если к ПП приложить электрической поле, то на хаотическое движение электронов и дырок накладывается компонента направленного движения их по электрическому полю. Электронные дырки движутся вдоль кристалла, идет ток, называемый дрейфовым. Удельная электропроводность собственного ПП (прил1). Численно подвижность равна скорости, которую приобретают носители тока, двигающиеся в ПП под действием напряженности электрического поля.

Пдвижность носителей заряда ответственна за частотные свойства диодов и транзисторов, поэтому разрабатываются ПП с высокими значениями подвижности в них. Подвижность носителей тока в ПП зависит от концентрации электрически-активных примесей. Изменение подвижности в концентрации носителей тока связано с взаимодействием примесных донорных и акцепторных ионов в узлах решетки ПП с движущимися мимо них носителями заряда. Рис1.

Концентрация носителей тока в примесном ПП зависит от температуры, и в свою очередь влияет на электропроводность ПП. Рис2. На первом участке кривая начинается с точки абсолютного нуля, когда все носители тока не имеют тепловой энергии, движения носителей заряда нет, запрещенная зона и зона проводимости в ПП пусты. Рост температуры на графике идет справа-налево. Первый участок от температуры абсолютного нуля до комнатной. 0К-300К. Энергия электронов в ковалентных связях при этом растет, примесные атомы обеспечивают носителями тока объем ПП, угол альфа пропорционален энергии активации примесей при температуре насыщения Тs все примесные атомы ионизированы. При дальнейшем увеличении температуры на втором участке примесная проводимость не возрастает и начинается рост концентрации носителей, когда температура обеспечивает электроны энергией, достаточной для массовых обрывав ковалентных связей. На третьем участке идет интенсивная генерация пар носителей электрических зарядов. Наклон этого участка позволяет определить ширину запрещенной зоны ПП. Экспериментальное исследование подобной зависимости в ПП позволяет получить величину ширины запрещенной зоны и энергию активации электрически-активных примесей. Напряженность электрического поля при значениях меньше, чем 10^4 В/см не влияет на электропроводность, а затем наступают процессы электрического пробоя. Некоторые приборы работают в режимах мягкого электрического пробоя, такие как полевой транзистор, диод Ганна и так далее.

§2.4. Контроль электрических свойств полупродников. Определение типа проводимости. Метод термозонда.

Образец ПП лежит на металлическом электроде, а сверху к нему прикасаются горячим зондом. Рис4. В цепи зонда включен гальванометр.в месте касания горячего зонда под ним в ПП повышается температура, из за нее носители тока, получив дополнительную энергию увеличивают свою подвижность и покидают горячее место соприкосновения. Если ПП n-типа, то ушедшие из горячего места электроны оставляют там нескомпенсированные положительный заряд. Потенциал зонда положителен по отношению к остальному телу ПП. Если ПП p-типа, то стрелка гальванометра отклоняется в противоположную сторону.