36. Воздействие внешних факторов на электропроводность п/пр-ков

Температурная зависимость концентрации носителей заряда. В области низких температур участок нижней ломаной меж­ду точками а и б характеризует только концентрацию носителей, обусловленную примесями. Наклон прямой на этом участке опре­деляется энергией активации примесей ω_д1. С увеличением темпе­ратуры число носителей, поставляемых примесями, возрастает, пока не истощатся электронные ресурсы примесных атомов (точка б). На участке б — в примеси уже истощены, а перехода электронов через запрещенную зону еще не обнаруживается. Участок кривой с постоянной концентрацией носителей заряда называют областью истощения примесей. В дальнейшем температура настолько велика, что начинается быстрый рост концентрации носителей вследствие перехода электронов через запрещенную зону (участок в — и). Наклон этого участка характеризует ширину запрещенной зоны полупроводника Δω.

Влияние деформации на электропроводность полупроводников. Электропроводность твердых кристаллических тел изменяется от деформации вследствие увеличения или уменьшения (растяжение, сжатие) междуатомных расстояний, приводящего к изменению концентрации и подвижности носителей. Концентрация носителей заряда может стать меньше или больше вследствие изменения ширины энергетических зон кристалла и смещения примесных уровней, что в свою очередь ведет к изменению энергии активации носителей и изменению их эффективных масс, входящих в выражения концентрации носителей заряда. Подвижность носителей заряда меняется из-за уменьшения (увеличения) амплитуды колебания атомов при их сближении (удалении). Величиной, численно характеризующей изменение удельной проводимости (удельного сопротивления) полупроводников при определенном виде деформации, является тензочувствительность, ,которая представляет собой отношение относительного изменения удельного сопротивления полупроводника к относительной дефор­мации в данном направлении

Воздействие света на электропроводность полупроводников. Световая энергия, поглощаемая полупроводником, вызывает появление в нем избыточного количества носителей зарядов, приводящего к возрастанию электропроводности. Фотопроводимостью называют увеличение электрической про­водимости вещества под действием электромагнитного излучения.

Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников. Электропроводность полупроводников зависит от напряжен­ности электрического поля. На рис. показаны кривые зависи­мости удельной проводимости одного и того же полупроводника от напряженности электрического поля при различных темпера­турах окружающей среды. Как видно из рисунка, при низких значениях напряженности поля (до некоторого значения Е_К) соб­людается закон Ома и удельная проводимость не зависит от напря­женности поля, а при более высоких напряженностях поля начи­нается интенсивный рост удельной проводимости по экспоненциаль­ному закону, приводящий к разрушению структуры полупроводника. С ростом температуры кривая удельной проводимости перемещается вверх, а наклон возрастающей части становится меньше. Возрастание проводимости обусловлено ро­стом числа носителей заряда, т.к. под влия­нием поля они более легко освобождаются теп­ловым возбуждением. При дальнейшем росте поля может появиться механизм ударной ионизации, приводящий к разрушению с труктуры полупро­водника.