1. Хімічний зв'язок

Хімі́чний зв'язо́к — енергія взаємодії між атомами, яка утримує їх у молекулі чи твердому тілі.

Хімічні зв'язки є результатом складної взаємодії електронів та ядер атомів і описуються квантовою механікою. Хімічний зв'язок – це зв'язок , який виникає між атомами або молекулами, матеріальним зв’язком є електрони, хімічний зв'язок виникає в результаті перебудови конфігурації валентних електронів.

1. Атоми в молекулах зв'язані один з одним в певній послідовності. Зміна цієї послідовності приводить до утворення нової речовини з новими властивостями.

2. З'єднання атомів відбувається відповідно до їх валентності.

3. Властивості речовин залежать не тільки від їх складу, а й від «хімічної будови», тобто від порядку з'єднання атомів в молекулах і характеру їх взаємного впливу. Найбільш сильно впливають один на одного атоми, які безпосередньо пов'язані між собою

2. Концентрація носіїв донора та їхня температурна залежність

(ф6)

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.

Взаємна компенсація акцепторів і донорів в напівпровіднику.

Фонові домішки можуть мати різні властивості.

Рис 1.

Рівень Фермі є на величині кТ для кожної з цих домішок. Якщо рівень фермі є нижче донорного рівня, то це означає що донорний рівень є іонізований. Це означає що акцепторний рівень теж є іонізований. В такому випадку рівняння електро нейтральності для випадку коли рівень Фермі:

(ф1)

Нехай ми розглядаємо діапазон температур

(ф2)

Концентрація не рівноважних носіїв заряду є мала. За умови, що концентрація акцепторів є рівна донорам і електронний газ є не вироджений і виконується закон діючих мас, то в такому випадку концентрація електронів і дірок є рівні то такий напівпровідник поводить себе, як чистий напівпровідник. У власному напівпровіднику є

(ф3)

для скомпенсованого дана формула не виконується.

Для скомпенсованого:

(ф4)

нехай ми маємо не повну компенсацію і

і є надлишок донорної домішки піде на компенсацію акцепторної домішки, тобто у поведінці частково скомпенсованого і не скомпенсованого напівпровідника щоб їх побачити запишемо рівняння.

(ф5)

І якщо тепер підставити величини концентрацій

(ф6)

оскільки є більше то при Т=0 можна нехтувати дірковою провідністю звідси:

(ф7) оскільки ; рівень Фермі у скомпенсованому напівпровіднику.

Білет 5