![](/img/CyberPedia.jpg)
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
![]() |
![]() |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
(6.23)
На рис. 6.7 показано изменение положения уровня Ферми от температуры для полупроводников с различных концентраций доноров.
6.7. Температурная зависимость концентрации электронов при различном содержании донорной примеси (а); уровень примеси в запрещенной зоне (б);образование примесной зоны из примесного уровня при высоком концентрации примеси (в), перекрытие примесной зоны и зоны проводимости (г).
При достаточно высокой Nn примесный уровень (рис. 6.7, б)размывается в примесную зону (рис. 6.7, в), которая при некоторой концентрации примеси расширяется и сливается с зоной проводимости (рис. 6.7, г),а энергия ионизации примесных атомов обращается в нуль. Концентрация электронов (верхняя кривая на рис. 6.7, а) перестает зависеть от температуры (г). Такие полупроводники называются вырожденными, уровень Ферми в них находится в зоне проводимости.
ОСНОВНЫЕ И НЕОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ.
В примесных полупроводниках проводимость обусловливается в основном носителями одного знака: электронами в полупроднике с донорными примесями (или дырками в полупроводнике с акцепторными примесями), они называются основными.
Однако, в результате межзонной тепловой генерации появляются в донорном полупроводнике — дырки, (в акцепторном полупроводнике — электроны), это неосновные носители,.
Умножая на основе (6.13), получаем:
(6.29)
Удобно равновесные концентрации носителей обозначать так: nп 0 и pп 0—концентрация электронов (основных носителей) и дырок (неосновных носителей) в полупроводнике n -типа; рр 0 и nр 0— концентрация дырок (основных носителей) и электронов (неосновных носителей) в полупроводнике р -типа. В этих обозначениях (6.29) перепишется следующим образом:
|
(6.30)
Таким образом, произведение равновесных концентраций основных и неосновных носителей заряда равно квадрату концентрации собственных носителей в этом полупроводнике. Это соотношение называют законом действующих масс.
Вместе возникновением носителей зарядапроисходит процесс рекомбинации. Динамическое равновесие приводит к установлению равновесной концентрации носителей .
НЕРАВНОВЕСНЫЕ НОСИТЕЛИ
Помимо теплового процесса, возможны и другие способы генерации свободных носителей: под действием света, ионизирующих частиц, инжекции их через контакт. Это приводит к появлению избыточных по сравнению с равновесными носителей.
Концентрация избыточных носителей тогда равна:
(6.31)
где n 0и р 0— концентрации равновесных носителей.
Скорость генерации и рекомбинации. Каждый неравновесный носитель, возникнув в полупроводнике, «живет» в нем ограниченное время до своей рекомбинации (гибели), поэтому вводят понятие времени жизни неравновесных носителей.
Процесс генерации носителей характеризуют скоростью генерации g, g – число носителей, возникающих в единицу времени в единице объема.
Процесс рекомбинации характеризуют скоростью рекомбинации R, R – число носителей (число пар носителей), рекомбинирующих в единице объема полупроводника в единицу времени.
После выключения света носители будут рекомбинировать и их концентрация будет постепенно уменьшаться. Среднее время жизни избыточных носителей равно времени т, в течение которого их концентрация вследствие рекомбинации уменьшается в е раз.
Свободные носители заряда, диффундируя в объеме полупроводника, за время своей жизни т перемещаются в среднем на расстояние L, которое называют диффузионной длиной носителей. Как показывает расчет, L зависит от т следующим образом:
(6.40)
Здесь D — коэффициент диффузии носителей, связанный с их подвижностью соотношением Эйнштейна:
(6.41)
где k — постоянная Больцмана; q — заряд электрона.
|
На рис. 6 9 показан процесс перехода электрона из зоны проводимости в валентную зону при рекомбинации через всю запрещенную зону Eg, (стрелка 1 на рис. 6.9), или сначала на примесный уровень Ел (стрелка 2), а затем с примесного уровня в валентную зону (стрелка 3). Первый тип рекомбинации называют межзонным, второй - рекомбинацией через примесный уровень.
Рис. 6 9. Схема межзонной рекомбинации и рекомбинации через локальный уровень
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!