Электронный учебно- методический комплекс
Физика конденсированного состояния
Презентации к лекционному курсу
Примеси и примесные состояния
в полупроводниках
МОСКВА |
2012 |
НИУ «МЭИ» |
•Для управления электрическими свойствами полупроводников в них специально вводят примеси (легируют). Необходимо подчеркнуть, что при замещении атома кристалл остается электронейтральным!
Элементы III, IV, V групп Периодической системы Д.И. Менделеева
III |
IV |
V |
B |
C |
N |
Al |
Si |
P |
Ga |
Ge |
As |
In |
Sn |
Sb |
Донорный полупроводник
Nd0 Nd e
Донорный полупроводник
•Энергия ионизации доноров (Ed), как правило, невелика и при комнатной температуре донорная примесь отдает свои электроны, поэтому такие полупроводники и называют
электронными или полупроводниками n-типа, а электроны – основными носителями заряда. Дырки в электронном полупроводнике являются
неосновными носителями.
Уровень Ферми в донорном полупроводнике
Донорный полупроводник
•Введение донорной примеси приводит к увеличению концентрации электронов (при её ионизации) и, соответственно, к смещению уровня Ферми к зоне проводимости (чем он ближе к ней, тем больше концентрация электронов).
Уравнение электронейтральности
Для собственного полупроводника:
q n q p 0
n p
Если в полупроводнике присутствуют как донорная, так и акцепторная примесь
q n q Na |
q p q Nd 0 |
|
n Na |
p Nd |
|
В невырожденном донорном полупроводнике при температуре абсолютного нуля уровень Ферми находится посередине между дном зоны проводимости и
|
уровнем донорной примеси. При повышении |
|
температуры уровень Ферми стремится к середине |
; |
запрещенной зоны |
nd
