рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Энергетика
/
Взаимная компенсация доноров и акцепторов

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Взаимная компенсация доноров и акцепторов

Взаимная компенсация доноров и акцепторов - раздел Энергетика, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Рассмотрим Случай, Когда В Полупроводнике Есть Два Типа Приме...

Рассмотрим случай, когда в полупроводнике есть два типа примесей: мелкие доноры с энергией ионизации Е_d и концентрацией N_d и мелкие акцепторы с энергией ионизации Е_А и концентрацией N_A. И вдобавок E_d ¹ E_А, а N_d > N_А (рис. 4.15).

В этом случае при достаточно низких температурах все доноры могут лишиться своих электронов, а акцепторные уровни могут оказаться полностью заполненными электронами. Тогда условие электронейтральности имеет вид:

n - p = N_d - N_А(4.31)

Если N_d > N_А , то

n ≈ N _d- N_А (4.32)

То есть такой полупроводник будет иметь больше электронов, и его можно рассматривать как донорный полупроводник на участке “истощения примеси”.

Если N_d= N_А, то n = p, а это означает, что он ведет себя как собственный полупроводник. Такое явление называется компенсацией доноров и акцепторов. Действительно, за счет повышения температуры, возрастает генерация примесных электронов и дырок, но также возрастает их рекомбинация. Это приводит к полной компенсации примесных электронов и дырок.

В общем случае концентрация свободных носителей заряда в полупроводнике с донорами и акцепторами при условии N_d > N_А и E_А¹E_d и ( Т>>0), равняется:

n = N_d - N_A (4.33)

То есть на участке 3 (рис. 4.16) имеется частичная компенсацию доноров и акцепторов. Поскольку N_d>N_A, то полупроводник имеет электронную примесную проводимость.

При более низких температурах (участок 2) и небольшой компенсации, то есть если N_d - N_A>0, имеем:

(4.34)

Этот участок называется участком “половинного наклона”. В этом случае полупроводник возможно рассматривать как примесный с одним типом примеси.

. При дальнейшем снижении температуры (на участке 1) получаем:

(4.35)

Этот участок называется участком “целого наклона”.

Участок 4 отвечает собственной проводимости, которая была рассмотрена раньше.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

S x times d... где х ширина d толщина пластины... Зная что сила тока в проводнике с одним типом носителей заряда...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Взаимная компенсация доноров и акцепторов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Физические процессы в полупроводниках
Классификация полупроводниковых материалов Полупроводник - это вещество, основным свойством которого является сильная зависимость его электропроводности от

Структура и зонные диаграммы собственного и примесного полупроводников
Рассмотрим структуру собственных полупроводников на примере элементарного полупроводника кремния.

Определение типа электропроводности.
Для определения типа электропроводности полупроводника можно использовать эффект Холла.

Используя выражения (4.3 – 4.5) получим
(4.8) Численное значение коэффициента Холла

Оптические свойства полупроводников
Поглощение света и фотопроводимость. При прохождении через полупроводник частицы световой энергии — фотоны поглощаются электронами и атомами кристаллической решетки.

Полупроводники в сильных электрических полях
Влияние электрического поля. При отсутствии внешнего электрического поля, равновесные носители заряда, имеющиеся в полупроводнике при данной температуре, движутся хаотически в ра

Ширина запрещенной зоны
Шириной запрещенной зоны называется энергетическая щель, которая разделяет зону проводимости и валентную зону. То есть это энергия, которую должен приобрести собственный электрон, чтобы пере

Эффективная масса носителей заряда
Ею измеряется степень взаимодействия носителей заряда с положительно заряженными узлами кристаллической решетки. Иными словами, эффективная масса может быть определена как коэффициент пропорциональ

Подвижность носителей заряда
Подвижностью носителей заряда называется их дрейфовая скорость в поле с единичной напряженностью:

Концентрация собственных носителей заряда
Концентрацией собственных носителей заряда называют количество носителей заряда (электронов и дыр

Удельная электропроводность
В общем случае удельная электропроводность собственного полупроводника определяется для двух типов носителей заряда: электронов и дырок: σi = σn+σ

Параметры примесных полупроводников
Кроме параметров характеризующих собственные полупроводники, примесные полупроводники имеют следующие параметры: Тип проводимости ; Концентрация доноров или акцепторов;

Энергия ионизации примеси
Это энергия, которая необходима для высвобождения примесных электрона или дырки с примесного уровня. Для донорного полупроводника она отсчитывается от дна зоны проводимости до примесного уровня, а

Подвижность носителей заряда
В отличие от собственных полупроводников в примесных полупроводниках имеет место еще один механизм рассеяния электронов - на ионизированных атомах примеси. Этот механизм доминирует

Температурная зависимость электропроводности примесных полупроводников
Температурная зависимость электропроводности примесных полупроводников более сложная, чем собстве

Полуизолирующий полупроводник
До этого времени мы говорили о мелких донорах и акцепторах. В этом случае для полной компенсации примесных носителей заряда необходимо выполнять соотно

Кремний
Кремний очень широко распространен в земной коре (до 29,5%). Как материал электроники кремний нашел широкое применение только во второй половине двадцатого столетия, после ра

СЛОЖНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ
Свойства простых полупроводников далеко не всегда отвечают требованиям современной полупроводниковой техники. Сложные полупроводники предоставляют широкие возможности для создания материалов с са