2.2. Какой физический смысл имеет кооф.-т «а»

Коэффициентом термо-э. д. с. называется отношение термо-э. д. с. к разности температур на концах проводника.

 где dϕi - изменение разности потенциалов при изменении разности темпера-

тур на концах материала; α - термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термо-ЭДС). [В/К ]. В простейшем случае коэффициент термо-ЭДС определяется только материалами проводников, их физическими характеристиками, энергетическим спектром, концентрацией, механизмом рассеяния носителей заряда и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры α меняет знак.

Также – величина термо – ЭДС ропорциональна разности температуры вдоль образца, т.е.:

Также термо эдс при разности температур I*C – называется коэффициентом концентрации.

F- химический потенциал электронов, совпадающий с предельной энергий Ферми.

I - длина пробега электронов с кинетической энергией Е.

зависит от температуры

2.3. Чем определяется величина кооф.-та термо-э.Д.С в полупроводнике

В простейшем случае коэффициент термо-ЭДС определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры α меняет знак.

Величина коэффициента термо-ЭДС α является важнейшей характеристикой полупроводника, определяющей его «добротность», т.е. пригодность к использованию в качестве термоэлемента. Величина термо-ЭДС собственного полупроводника определяется лишь шириной запрещенной зоны и соотношением подвижности электронов и дырок.

Термо-эдс полупроводника определяется двумя слагаемыми, каждое из которых соответствует вкладу, вносимому электронами и дырками, причем эти слагаемые имеют противоположные знаки.

Для электронной проводимости термо-эдс будет отрицательна, т.е. горячей торец образца имеет положительный заряд, а холодный – отрицательный. Для акцепторного типа термо-эдс - положительна.

2.4. Объясните ход температурной зависимости кооф.-та «а» для полупроводника n-типа

Вполупроводниках n типа на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остаётся нескомпенсир.отрицат. заряд (если аномальный механизм рассеяния носителей заряда или эффект увлечения неприводит к перемене знака кооф.Термо эдс.). 

3. Эффект поля

Эффект поля  в широком смысле состоит в управлении электрофизическими параметрами поверхности твёрдого тела с помощью электрического поля, приложенного по нормали к поверхности.В качестве способа регистрации изменений электрофизических параметров под действием электрического поля когут быть использованы измерение проводимости, дифференциальной ёмкости — метод вольт-фарадных характеристик, поверхностной фото-ЭДС. Чаще всего под эффектом поля понимают изменение проводимости твёрдого тела под действием на него поперечного электрического поля.

3.1. В чем заключается эффект поля в п/п.

Эффект поля заключается в изменении кон­цен­трации но­си­те­лей заряда в приповерхностном слое полупроводника под воз­дей­ствием внешнего электри­чес­ко­го поля..Следствием этого является изменение приповерхностной проводимости под воздействием перпендикулярно приложенного электростатического поля. При этом в по­лу­про­во­д­­­нике в зависимости от знака и величины поля могут возник­нуть два основных вида приповерхностных слоев. Обогащенный слой - это слой с повы­шенной концентрацией основных носи­те­лей заря­да (в сравнении с концентрацией носителей в объеме по­лу­­про­вод­ни­ка). Обедненный слой характеризуется пониженной кон­­цен­тра­цией основных носителей заряда в приповерхностном слое.

Рисунок – Изменение концентрации свободных носителей в приповерхностной области полупроводника при наличии вблизи поверхности заряженной металлической плоскости.

Существует стационарный и нестационарный эффекты поля. Для стационарного – изменение проводимости совпадает с изменением поля (т.е носители успевают следовать за полем). В нестационарном – заряд основных носителей не успевает за изменением поля и не вносит дополнительную емкость.Любое изменение проводимости, связанное с поверхностным слоем является функцией изгиба энергетических зон на поверхности. Поэтому вводят понятия избыточной концентрации дырок и электронов.