- •Кафедра общей и технической физики
- •ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Ю.И. Кузьмин
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Кафедра общей и технической физики
- •ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭФФЕКТА ХОЛЛА
- •Методические указания к лабораторной работе
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Т.В. Стоянова
- •ВВЕДЕНИЕ
- •СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА
- •Кафедра общей и технической физики
- •ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА И ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ СТАТИСТИКИ
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Т.В. Стоянова
- •Кафедра общей и технической физики
- •Опыт Франка – Герца
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Т.В. Стоянова
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Кафедра общей и технической физики
- •Р-N-ПЕРЕХОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •Работа 8. Исследование температурных характеристик диодов
- •ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПРОБИВНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДИОДА
- •ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
- •ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И ПРОВЕРКИ ВЛАДЕНИЯ МАТЕРИАЛОМ
- •ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЁТА
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •Кафедра общей и технической физики
- •СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Т.В. Стоянова
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
- •Кафедра общей и технической физики
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Теоретические основы лабораторной работы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Кафедра общей и технической физики
- •ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЁННОЙ ЗОНЫ ГЕРМАНИЯ
- •Методические указания к лабораторным работам
- •САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- •Научный редактор доц. Н.А. Тупицкая
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.5 Примесная проводимость
- •общая физика
- •ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
- •Основные теоретические сведения
- •Выполнение работы
- •Работа 6. Гальваномагнитные явления в твердых телах
- •Порядок проведения работы
- •Содержание отчета
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •Примесные полупроводники
- •Акцепторные полупроводники.
- •Металлы
- •3.3. Контакт металл-полупроводник
- •а полная концентрация дырок в валентной зоне p, соответственно, равна
- •Электропроводность кристалла
- •Примеры решения задач
- •12. Контактные явления
- •Примеры решения задач
- •К-серия
- •8. Спектры молекул
- •Жесткость молекулы
- •Характерную частоту вращательного движения можно оценить как
- •а полная концентрация дырок в валентной зоне p, соответственно, равна
- •Электропроводность кристалла
- •Примеры решения задач
- •12. Контактные явления
- •15. Элементы дозиметрии излучений
- •Константы двухатомных молекул
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
E |
F |
|
Ec EV |
|
k T |
ln |
NV |
. |
(11.4) |
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
2 Nc |
|
|||||
|
|
|
|
||||||
Подставляя в это выражение соотношения (11.2) и (11.3) получим
|
|
|
E E |
V |
|
3 |
|
mp |
|
|
E |
F |
c |
|
k T ln |
|
, |
(11.5) |
|||
2 |
|
4 |
mn |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
При введении примесей (легировании) в запрещенной зоне возникают примесные энергетические уровни, которые в зависимости от типа примеси располагаются либо вблизи дна зоны проводимости Ec (донорные уровни, рис.11.1, б), либо вблизи потолка валентной зоны EV (акцепторные
уровни, рис.11.1, в). Примеси также могут поставлять свободные носители зараяда.
В случае донорных полупроводников концентрация примесных электронов nd определяется количеством ионизированных доноров и эффективным числом состояний в зоне проводимости Nc
nd |
|
exp Ec Ed 2kT . |
(11.6) |
Nc Nd |
В случае акцептроных полупроводников концентрация примесных дырок определяется количеством ионизированных акцепторов, и эффективным числом состояний в валентной зоне NV
na |
|
|
|
|
exp Ea EV 2kT . |
(11.7) |
||||||||||||
|
NVNa |
|||||||||||||||||
Равновесная полная концентрация свободных электронов n определяется соотношением |
|
|||||||||||||||||
|
n Nc exp Ec EF kT , |
(11.8) |
||||||||||||||||
а полная концентрация дырок в валентной зоне p, соответственно, равна |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
p NV exp EF EV kT . |
(11.9) |
||||||||||||||||
Положение уровня Ферми EF в полупроводнике зависит как от температуры, так и от |
||||||||||||||||||
концентрации примесей. Для полупроводника n-типа с концентрацией доноров Nd |
|
|||||||||||||||||
|
E |
F |
|
Ec Ed |
|
k T |
ln |
Nd |
. |
(11.10) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Nc |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Для полупроводника р-типа с концентрацией акцепторов Na |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
E |
F |
|
EV Ea |
|
|
k T |
ln |
Na |
. |
(11.11) |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
NV |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Обычно положение уровней в полупроводнике отсчитывается от потолка валентной зоны Ev (или от дна зоны проводимости Ec).
При изменении степени легирования изменяется и положение уровня Ферми и концентрация свободных носителей заряда в зонах. В случае невырожденного полупроводника увеличение концентрации одного типа свободных носителей (например, электронов), приводит к увеличению скорости рекомбинации и соответствующему уменьшению концентрации второго типа свободных
20