Реферат Курсовая Конспект
Механизмы локализации носителей заряда в неупорядоченных полупроводниках. - раздел Электротехника, Экранирование электрического поля в полупроводниках. Дебаевская длина экранирования. Эффект поля ...
|
1. Механизм Андерсена:
Центры ям расположены периодически, а глубины хаотично меняются. Модель с вертикальным беспорядком.
- среднеквадратичное отклонение = 0;
W – ширина запрещенной зоны
t – интеграл переноса.
, то все состояния локализованы, - некоторое крит. значение
В системе с горизонтальным беспорядком:
волна найдет возможность продифрагировать, выбрать соотв. гармонику потенц. и отразиться
=> андерсеновская локализация.
28. Электрические свойства диэлектриков.
Кристалл – периодическое распределение зарядов. При действии элект. поля заряды перераспределяются, частично экранируя это поле.
- неоднородное распределение зарядов в диэлектрике.
,
- поляризация вне тела
Возьмем бесконечно малый объем V0
а т.к. и
то где Pn – нормальная компонента P.
Поверхностная плотность заряда определяется нормальной составляющей поляризации.
Запишем полный дипольный момент (ПДМ).
ПДМ=. Физический смысл поляризации – это плотность дипольного момента среды.
Для дискретного заряда
Электрическая индукция . Граничные условия :
- нормальная компонента индукции непрерывна
- тангенсальная составляющая непрерывна
χ – диэлектрическая восприимчивость
Из условия термодинамической устойчивости следует, что
Возникновение поляризации связано с перераспределением микроскопических зарядов (полей). Но истинное локальное поле, действующее на физический заряд, отличается от макроскопического поля усредненного по макромасштабу.
- формула Клаузиуса – Моссотти. Устанавливают связь между макроскопической диэлектрической проницаемостью и микроскопической поляризуемостью. В этой формуле и .
α – поляризуемость.
29.Основные механизмы поляризуемости кристалла.
1) Электронная (смещение оболочек атомы относительно ядра).
2) Ионная (смещение зарядов ионов по отношению друг к другу)
3) Дипольная (определяется ориентацией молекул, обладающих дипольным моментом во внешнем поле)
Электронная поляризуемость.
В отсутствии внешнего поля дипольный момент атомов равен 0. Его возникновение во внешнем поле можно описать следующим образом:
Энергия диполя во внешнем поле . -микроскопический дипольный момент – это есть среднее значение от распределения электронной плотности. При описании микроскопический моделей действует локальное поле . Если , то возникает взаимодействие
где - частота внутреннего резонанса
знаменатель обращается в ноль при некоторой частоте внешнего поля => поляризация резко возрастает => резонанс. Это отличительная особенность от механической поляризации.
- сила осциллятора.
Ионная поляризуемость.
На пружинах два сорта атомов, чтобы учесть оптические колебания. На атом действует локальное поле .
Уравнения движения:
Решая эту систему, получим , где - приведенная масса, с – константа жесткости.
=>
Ориентационная или дипольная поляризуемость.
Поляризуемость сред, молекулы которых обладают дипольным моментом.
ед. СГСЭ
,,- функция Ланжевена
=>
30. Зависящая от частоты диэлектрическая проницаемость кристалла. Соотношение Лиддена – Сакса – Теллера.
Поляризация тела есть сумма поляризаций всех физических подсистем.
- характерная частота оптических колебаний
- характерная частота электронных колебаний
Подставляя в формулу Клаузиуса – Моссотти =>
- нуль диэлектрической проницаемости
- полюс диэлектрической проницаемости.
Физический смысл и :
Пусть в системе существуют собственные продольные колебания:
=>
wl – частота собственных продольных колебаний, в которых .
Пусть в системе имеются поперечные колебания
=> , хотя =>
- частота собственных поперечных колебаний.
|
|
|
|
|
|
|
- Эффективная ширина запрещенной зоны. Необходимо учитывать эти эффекты высокого уровня легирования. Эмпирически установлено
N – полная концентрация,
Таким образом зона вообще исчезает(g(E)!=0)
Возникает энергетический интервал (вместо запрещенной зоны) внутри которой все электронные состояния локализованы. Такой интервал называется щелью подвижности.
Если Т=0 уровень Ферми F находится внутри щели подвижности, то , - граница интервала подвижности, т.е. при Т=0 при (порог подвижности).
Существенно, что не смотря на потерю периодичности в аморфных полупроводниках сохраняется зонный характер спектра.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Система с зарядами экранирует внешнее поле если носители заряда связаны с атомами то уравнение Пуассона описывает экранирование электрического... уравнение Пуассона описывает экранирование эл поля в среде...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Механизмы локализации носителей заряда в неупорядоченных полупроводниках.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов