
- •1. Основні параметри що характеризують елементарну кристалічну комірку.
- •2. Домішкові н/п, закон діючих мас
- •1. Індекси Міллера
- •2. Рухливість носіїв заряду
- •1. Сингонії, параметри сингоній
- •2. Концентрація носіїв заряду в акцепторному напівпровіднику та її температурна залежність.
- •1. Хімічний зв'язок
- •2. Концентрація носіїв донора та їхня температурна залежність
- •Взаємна компенсація акцепторів і донорів в напівпровіднику.
- •1. Температурний рівень Фермі в акцепторному напівпровіднику
- •2. Енергія зв’язку, полярність, кратність.
- •1. Для яких кристалів є характерним йонним, ковалентним, ван-дер-вальсівським типом зв’язку.
- •2. Температурний хід рівня фермі в донорному н/п
- •1. Поверхневі стани Поверхневі енергетичні стани є двох типів.
- •1. Координаційне число
- •2. Нерівноважні процеси в н/п
- •1. Структурні дефекти н/п
- •Точкові дефекти
- •Основні типи точкових дефектів
- •Варикапи
- •1. Ефект Шотткі
- •Структура метал напівпровідник називається Діодом Шотткі.
- •2. Дефекти в діелектриках Точкові дефекти в діелектричних кристалах
- •1. Відмінності вах p-n переходу і мдн-структур
- •1. Фізична суть компенсації напівпровідникових кристалів. Взаємна компенсація акцепторів і донорів в напівпровіднику.
- •2. Випрямлення струму в напівпровідниках. Тунельний діод
- •1. Ефективна маса і її зміст
- •2. Статистика носіїв заряду в н/п Статистика носіїв заряду в напівпровідниках.
- •1. Основні властивості ефективної маси
- •2. Електронейтральність н.П
- •1. Електропровідність металів. Енергія Фермі
- •2. Взаємна компенсація акцепторів і донорів в напівпровіднику.
- •1. Розподіл функції Фермі-Дірака
- •2. Температурний хід рівня фермі в кристалах. Взаємна компенсація акцепторів і донорів в напівпровіднику.
- •1. Концентрація власних носіїв заряду
- •2. Особливості Статистики носїв заряду з анфотермною домішкою.
- •1. Механізми розсіювання носіїв заряду Електропровідність напівпровідників та механізми розсіяння носіїв заряду в них.
- •Розсіювання на домішках
- •2. Температурна залежність ходу рівня Фермі
1. Сингонії, параметри сингоній
Синго́нія — група видів симетрії, що мають один або кілька однакових елементів симетрії та мають однакове розташування кристалографічних осей. Видом симетрії називають повну сукупність елементів симетрії кристала. У кристалографії налічують 32 класи симетрії, які згруповані у 7 сингоній. Групування базується на існуванні у кристалі певного мінералу осей симетрії — прямих, при обертанні навколо яких правильно повторюються однакові елементи обмеження та інші властивості кристалу.
Вища категорія
Кубічна
найбільш симетричні кристали
присутня більш ніж одна вісь симетрії вищого порядку (L3 або L4)
обов'язкова присутність чотирьох осей третього порядку і, окрім того, або три взаємноперпендикулярні осі четвертого порядку, або три осі другого
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою 3L44L36L29PC
приклади - кам'яна сіль (галіт), пірит, галеніт, флюорит тощо.
Середня категорія
Гексагональна
одна вісь симетрії шостого порядку (L6)
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою L66L27PC
приклади - апатит, нефелін, берил тощо
Тетрагональна
одна вісь симетрії четвертого порядку (L4)
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою L44L25PC
приклади - каситерит (олов'яний камінь), халькопірит (мідний колчедан), циркон тощо
Тригональна
одна вісь симетрії третього порядку (L3)
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою L33L23PC
приклади - кварц, кальцит, гематит, корунд тощо
Нижча категорія
Ромбічна
кілька осей другого порядку (L6) або кілька площин симетрії (Р)
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою 3L23PC
приклади - барит, топаз, марказит, антимоніт тощо
Моноклінна
одна вісь симетрії другого порядку (L2) або одна площина симетрії (Р)
максимальна кількість елементів симетрії може бути виражена формулою L2PC
приклади - ортоклаз, слюда, гіпс, піроксени тощо
Триклінна
найнесиметричніші кристали, які мають тільки центр симетрії (С)
приклади - плагіоклази, дистен, мідний купорос тощо
2. Концентрація носіїв заряду в акцепторному напівпровіднику та її температурна залежність.
Можна стверджувати при Т прямуючому до 0 К рівень Фермі буде строго по середині забороненої зони.
З підвищенням температури рівень Фермі буде зміщуватися до тієї зони де менша густина енергетичних станів.
Оскільки
ефективна маса електрона і дірки може
бути однакова то вище викладені міркування
є справедливі для вузько зонних
напівпровідників тобто
менше
1. Власний напівпровідник будемо позначати
або
(ф26)
Рівноважна
концентрація носіїв струму в напівпровіднику
визначається двома параметрами
температури.
У реальних напівпровідниках
(ф27)
для прикладу можна взяти кремній при кімнатній температурі Т=1000 градусів і порівняємо його. При кімнатній температурі в менша на 11 порядків.
Маючи значення концентрації носіїв заряду можна визначити експерементально і розрахунково ширину забороненої зони. Даний метод визначення забороненої зони є придатний для широкозонних напівпровідників.
Якщо ми маємо класичний напівпровідник, які є чотирьох валентні і в гратці сформовані ковалентним зв’язком всі чотири електрони є локалізовані між атомами. Це означає що вони зв’язані. Для того щоб розірвати зв’язок кремнію потрібно затратити енергію 2.1еВ це те саме що 46,12ккал/г*моль. За допомогою вільних електронів відбувається струмо перенесення. В таких кристалах існує сильна температурна залежність.
(ф2)
Для цих матеріалів є сильна залежність при Т=0К з підвищенням температури концентрація носіїв заряду різко зростає. Германій при кімнатній температурі:
(ф3)
Якщо знизу є буква і то це власний напівпровідник.
Цікавішим є Фосфід Галію
(ф4)
концентрація носіїв заряду на 10 порядків менша.
Це означає що поділ твердих тіл діелектриків, напівпровідників та металів розмежовується електропровідністю. У металах електропровідність
(ф5)
набагато вища ніж в інших класах твердих тіл.
Напівпровідниках чим нижча температура ним нижча питома електропровідність. У металах на оборот що зумовлено різними розсіюваннями носіїв заряду.
Білет 4