Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Твердотельная электроника.-2

.pdf
Скачиваний:
122
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
1.09 Mб
Скачать

ni 1.4 1010

3 ,

(5.14)

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

k T

 

 

m

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F( э )

Ei ( э )

 

 

ln

 

p

 

 

ln

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 q

 

m

 

 

 

q

 

 

n0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.38 10

23

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

1.38 10

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.56

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

3

 

19

 

0.16

 

19

 

ln

1.4

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

0.56

 

 

 

 

4

 

 

1.6

 

 

 

 

 

ln

0.19

 

 

 

1.6

 

 

 

ln

6.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

1.38

10 23

300

 

 

 

0.16

 

 

 

1.38 10 23

300

 

 

1.4

1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 10

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

0.56

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

0.19

 

 

 

 

 

 

 

ln

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

3

 

 

1.38 10 23

300

 

 

0.16

 

 

 

1.38 10 23

300

 

 

1.4 1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.19

 

 

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

6.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.56 1.9 10 2 LN

 

 

 

0.10 LN 4.71 0.56 0.019 0.15 0.10 1.6

0.56 0.003 0.16 0.72 (э

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ed EV 0.72 э .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

2.4 1016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2.8 1017

 

3 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ea

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ea EV 0,12 э ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kT )

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

-

:

3

31

k T

 

1.38 10 23 300

 

4.14

10 2

2.59 10 2 ( э ) .

 

1.6 10 19

 

q

 

1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102

43.3 .

Eg

k T

1.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

q

2.59

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

,

,

E 4 6 k T . q

.

p0

:

p0 Na f Ea Nd ,

(5.17)

f Ea

1

 

F

.

 

E

 

 

 

 

k T

 

 

 

1 exp

 

a

 

 

 

(5.17)

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

Ea F

Na p0

Nd 1

exp

 

kT

 

 

 

ФF

( . (5.14)):

 

 

 

(5.18)

.

F EV

 

 

3 k T

 

 

 

 

Ei ( э

)

ln

mp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

4

 

q

 

 

 

 

 

mn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

ni

 

ln

,( э ) .

 

 

q

p0

 

32

 

 

(5.18)

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ea F

 

 

 

 

Na

p0

Nd 1

exp

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

E

,

 

 

 

a

E

F

p0

Nd 1

exp

 

V

 

 

 

V

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

Ea EV F EV

Na p0 Nd

1

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

 

E

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

p0 Nd

 

 

 

exp

 

 

a V

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

exp

 

V

 

.

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ea EV

 

 

 

 

q

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

N

1

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

k T

.

(5.19)

 

 

 

F EV

 

 

 

 

 

a

0

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

Ea

EV

 

q

 

0.12

 

102 4.63 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

k T

2.59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F EV

 

 

Ei EV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

ni

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

k T

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.19),

 

 

 

 

 

 

:

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp 4.63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

E

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

0

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0

 

 

 

 

q

 

 

 

k T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

exp

 

 

i

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp 4.63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp 4.63

 

 

 

p0 Nd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0 Nd 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp 21.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0 Nd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0

Nd 1

 

 

 

 

 

 

1

 

exp 4.63 21.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0 exp 17.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1017 1 2 107 exp 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 28.0 1016 1

 

10

 

 

exp 17

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp 17

 

 

1

 

10 5 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

228

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

3.0 1017 1 2 107 / 228 105

 

3.0 1017 1 0.88

5.6 1017

3 .

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6 1017

3 .

 

 

 

5.3.

1.

Ф

 

p -

,

,

N 1016

-3.

a

 

2.

Ф

 

n -

34

 

,

 

 

 

,

 

 

 

N

1016

 

-3.

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

p -

 

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

 

N

1017

-3.

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

n -

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

 

N

 

1017

-3.

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

GaAs n -

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

 

N

 

1015

-3.

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

GaAs p -

 

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

 

N

1015

-3.

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

Ea

(

-

)

 

 

 

 

 

EV

 

 

 

 

p

 

 

,

,

 

 

 

 

p 6.6 1014

3 ,

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

N

9.0 1014

3 .

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

Ed

(

-

)

 

 

 

 

 

EV

 

 

 

 

n

 

 

,

,

 

 

 

35

n 5.6 1014

3 ,

 

 

 

 

N 8.8 1014

0

 

 

 

 

 

 

d

 

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

Ed

(

-

)

 

 

 

 

 

EV

 

-

 

 

 

n

 

,

 

,

 

 

 

 

 

 

n 1.6 1012

3 ,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

N 3.2 1012

3 .

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

 

 

 

Ea

(

-

)

 

 

 

 

 

EV

 

-

 

 

 

p

 

,

 

,

 

 

 

 

 

p

 

2.6 1012

3 ,

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

N

4.5 1012

 

 

3 .

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

 

 

Ed

(

-

)

 

 

 

EV

 

 

 

n

,

,

 

 

 

 

 

 

p 4.6 1013

3 ,

 

 

 

 

N 7.0 1013

0

 

 

 

 

 

 

d

 

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

 

 

 

 

Ea

(

-

)

 

 

 

 

 

EV

 

-

 

 

 

p

 

,

 

,

 

 

 

 

 

p

 

3.6 1012

3 ,

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

N

9.6 1012

 

 

3 .

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

Ed

(

-

)

 

 

 

EV

 

 

 

36

n

,

 

,

p 2.6 1013

3 ,

N 7.7 1013

0

 

 

d

3 .

14.

n

2.4 1016

3

0

 

 

p

2.8 1017

3 ,

0

 

 

 

Ea

 

Ea EV 0,12 э ?

15.

 

 

n

2.4 1016

3

0

 

 

p

2.8 1017

3 ,

0

 

 

 

Ea

 

Ea EV 0,12 э ?

16.

 

 

p

2.4 1016

3

0

 

 

n

2.8 1017

3 ,

0

 

 

Ed

 

 

17.

 

 

p

2.2 1015

3

0

 

 

,

n

p

,

n

p

,

p

n

Ed EV 1,05 э ?

,

p

n

37

n

2.8 1015

3 ,

0

 

 

Ed

 

 

18.

 

 

p

2.4 1012

3

0

 

 

n

2.8 1013

3 ,

0

 

 

Ed

 

 

19.

 

 

p 1.4 1017

3

0

 

 

n

2.8 1017

3 ,

0

 

 

Ed

 

 

20.

 

 

p

2.7 1014

3

0

 

 

n

4.8 1014

3 ,

0

 

 

Ed

Ed EV 0,56 э ?

,

p

n

Ed EV 1,35 э ?

,

p

n

Ed EV 1,0 э ?

,

p

n

Ed EV 0,60 э ?

38

6. «

»

6.1.

я.

,

(

)

(

,

),

.

 

:

 

 

 

,

Ф

 

 

,

 

.

Э

.

p -

n

0

: ,

,

,

.

:

j jn jp .

.

 

n0

n ,

t

,

,

:

Qn

qn0υn t ,

 

q 1.6 10 19K -

.

,

39

jn dQn qn0υn . dt

jn

0 qn0 υn

0 q nn0 0 ,

 

0

 

: n υn -

 

 

0

 

 

,

.

-

.

.

(6.1)

.

Dn , Dp

 

:

 

 

 

 

 

 

D

k T

n

,

D

 

k T

p

.

 

 

n

q

 

p

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.1)

 

 

 

 

 

 

 

,

,

( jn

n 0 ):

nq nn0 .

,

p

p0 .

:

q nn0 q pp0 .

(6.2)

40