Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_9_Sverkhprovodimost_Poluprovodniki_Yavlenia

Температурные зависимости Eg для Ge, Si

и GaAs

Ферми-энергия

(Fermi energy)

Фéрми-энергия (энергия Ферми, уровень Ферми) EF – энергия, ниже которой все состояния системы частиц или квазичастиц, подчиняющихся статистике Ферми-Дирака, заполнены, а выше – пусты в основном состоянии при абсолютном нуле температуры

(T = 0 K).

Схема заполнения зон в идеальных кристаллах: в диэлектриках и полупроводниках (а), и полуметаллах (б); EF – Ферми-энергия

Литература

Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учеб. – 5-е изд., перераб. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.

лит., 1987. – 512 с., §§21.2-21.4.

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Том III. Оптика, физика атомов и молекул, физика атомного ядра и микрочастиц. – 5-е изд. –

М.: Наука, 1972, 496 с., §§55,56.

Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. -592 с., §§154,155.

Павленко Ю.Г. Начала физики: Учебник. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Издательство « Экзамен», 2005. – 864 с. (Серия « Учебник»). – ISBN 5-472-00463-2, §4.6.1.

Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Том 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 3-е изд., испр. – М.: Наука. Гл.

ред. физ.-мат. лит., 1987. – 320 с., ил., §§51-54.

Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд., стер.

– М.: Высшая школа, 1999. – 542 с., ил. – ISBN 5-06-003634-0, §§235,240,241.

5.9.4. Полупроводниковыевые диоды, транзисторы

Полупроводниковые приборы – электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках.

Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), а также для преобразования изображений, измерения электрической и механической величины и др.

Гетеропереход – контакт между двумя разными по химическому составу полупроводниками. Гетеропереходы могут быть

анизотипными (р-n-гетеропереход) или изотипными (р-р-

гетеропереход, n-n-гетеропереход).

Изменение концентрации примесей в направлении, перпендикулярном к граничному слою p-n-перехода

p-n-переход

(p-n-junction)

Типичная вольтамперная характеристика p-n-перехода

Вывод

Когда ток направлен от p- к n-области, сила тока велика и быстро увеличивается с напряжением, а, следовательно, контакт имеет малое сопротивление. Если же ток направлен от n- к p-области, сила тока весьма мала и почти не зависит от напряжения (ток насыщения). Для этого направления тока (запорное направление) контакт имеет большое сопротивление. p-n-переход обладает односторонней проводимостью, или вентильным свойством, и имеет нелинейную вольтамперную характеристику. При включении в цепь переменного тока такие контакты действуют как выпрямители.

Полупроводниковый диод

(Semiconductor diode)

Полупроводниковый диод – полупроводниковый прибор с двумя электродами, обладающий односторонней проводимостью.

К полупроводниковому диоду относят обширную группу приборов с p-n-переходом, контактом металл– полупроводник и др. Наиболее распространены электропреобразовательные полупроводниковые диоды. Служат для преобразования и генерирования электрических колебаний.