Полуизолирующий полупроводник

 

 

До этого времени мы говорили о мелких донорах и акцепторах. В этом случае для полной компенсации примесных носителей заряда необходимо выполнять соотношения: N_A=N_P. Это условие очень тяжело выдержать технологически. Как известно, собственный полупроводник имеет наивысшее удельное сопротивление, что важно для изготовления подложек для ИМС и полупроводниковых приборов. Изготовление таких материалов очень трудоёмкий процесс. Но большого удельного сопротивления полупроводника можно достичь, если использовать для компенсации глубокую примесь.

Пусть полупроводник имеет мелкие донорные уровни с энергией Е_d и концентрацией N_d. Введем в него глубокую акцепторную примесь с энергией Е_А>>Е_d и концентрацией N_A>N_d (рис. 4.17).

Глубокие акцепторные уровни захватывают все примесные электроны, поскольку их концентрация выше. Останется нескомпенсированная акцепторная примесь с концентрацией N_A -N_d. Но её энергия ионизации приближается к середине запрещенной зоны. Поэтому при повышении температуры собственные электроны будут переходить в зону проводимости по двум степеням - “валентная зона” - “глубокий акцепторный уровень” - “зона проводимости”. То есть такой полупроводник будет вести себя как собственный и его удельное сопротивление будет большим. Но наличие большого количества центров рекомбинации снижает подвижность носителей заряда. Такой полупроводник называют полуизолирующим.

 

 

4.4 Простые полупроводники

Физико-химические свойства элементарных полупроводников приведены в табл. 4.1.