рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Механизмы локализации носителей заряда в неупорядоченных полупроводниках.

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 Pnнормальная 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.


Щель подвижности
Размытие в примесные зоны
При малой концентрации примеси не взаимодействуют. При возрастании концентрации все больше и больше начинает проявляться размытие, пока наконец вся запрещенная зона не перекрывается.

- 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:

Экранирование электрического поля в полупроводниках. Дебаевская длина экранирования. Эффект поля

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.

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:

Поверхность и поверхностные состояния, уровень электронейтральности.
С точки зрения зонной теории пов-ть предст. собой нарушение периодич. крист. т.е дефект. С дефектами м.б. связаны локал

Уровень электронейтральности и пиннинг уровня Ферми
Если есть сост., то оно м.б. либо заполнено, либо не заполнено. Сущ. некий уровень E0–уровень электронейтральности, такой что если уровень Ферми совпадет с ур.

Р-n переходе.
Ток – состояние неравновесное, можно ввести квазиуровни Ферми.

ВАХ реального диода.
1 и 3 области – причина токов генерации и рекомбинации в объеме перехода.

Проблема пиннинга уровня Ферми поверхностными состояниями.
Биполярный транзистор представляет собой два p-n перехода, включеных навстречу друг другу. База тонкая

Контакты металл – полупроводник.
Контакт Шоттки: вольт – амперная характеристика.

ВАХ контакта Шоттки.
Положительное смещение соответствует минусу на Ме и плюсу на п/п n типа (зоны смещаются вверх). При положительном барьер уменьшается, при отрицательном сужается (возрастает).

Распределение квазиуровней Ферми.
В диодной теории: В диффузионной теории: Скачком меняется квазиуровень Фер

Вычисление теплоемкости дял промежуточных температур.
Существуют две модели: 1)Эйнщтейна (рассматривает оптические моды колебаний , все колебания практически одинаковы)

Экспериментальные методы исследования фононного спектра.
Чтобы определить закон дисперсии фононов необходимо подобрать такое воздействие, эн. кот. будет соответствовать энергии фононов. Макс. энергия фононов опр-ся

Критерий Линдемана
Критерий устойчивости кристаллической решетки. – для подавляющего большинства твердых тел

Зависимость ширины запрещенной зоны полупроводников IV группы и соединений АIIIBV от давления.
Известно, что в Si , в Ge, GaAs

Природа и свойства связанных состояний.
Образование квантовых состояний представляет собой чисто квантово0-механическое явление, т.к. в классической физике система разноименно заряженных частиц, взаимодействующих по закону Кулона, неусто

Сильнолегированные и аморфные полупроводники, структура энергетического спектра.
Ранее рассматривались примеси без учета их взаимодействия друг с другом (ситуация одиночной примеси). При увеличении ко

Свойства глубоких уровней.
1. Амфотерность – любая примесь может быть и донором и акцептором. 2. Многозарядность – один и тот же примесный атом может создавать несколько различных уровней с различающимся зарядом.

Методы описания
Метод эффективной массы вследствие r0~a(переменной решетки), не применим(волновая функция плавно меняется на периоде решетки!). Для наглядного описания модно пользоваться методом сильной

Оптические свойства диэлектриков.
, где

Парамагнетизм Паули. Закон Кюри для магнитной восприимчивости твердых тел с локализованными моментами.
В Ме принцип Паули жёстко фиксирует состояние частиц. Изменить его можно только электроном в узком слое вблизи поверхности Ферми

Приближение среднего поля.
Вейсс предположил, что наряду с внешним полем действует и внутреннее молекулярное поле Вейсса: , где Н – внешнее поле,

Молекулярное поле Вейсса. Микроскопическая природа ферромагнетизма и опыт Дорфмана.
Внутреннее молекулярное поле Вейсса. Впервые идею о внутреннем молекулярном поле в ферромагнетике, вызывающем самопроиз

Опыт Дорфмана.
Через тон­кую никелевую фольгу толщиной - 20 мкм, помещенную между полюсами электромагнита нормально к ее поверхнос­ти, пропускался пучок электронов. При постановке опыта никелевая фольга была нама

Микроскопическая природа ферромагнетизма
Атомы или ионы приобретают магнитный момент, как правило, если они имеют нескомпенсированные спины электронов. Например в атомах железа на внутренней 3d-оболочке имеется четыре нес

Обменное взаимодействие.
  Причина магнитного упорядовачиния связана с кулоновским взаимодействием электронов.Которое зависит от спина.Когда мы рассматриваем основные приближения зонной теории то при описании

Магнитоэлектроника. Магнитные домены и доменные границы. Магниторезистивный эффект. Магнитные элементы памяти.
  Возникновение доменов связывают со стремлением системы уменьшить энергию магнитных полей, возникающую, если на поверхности образца имеется отличная от нуля компонента вектора намагн

Квантование магнитного потока в сверхпроводниках.
Квантование потока. В сверхпроводнике имеет место эффект Мейсснера:

Теория Гинзбурга-Ландау
Будем описывать теорией фазовых переходов II рода. Вопрос состоит в том, чтобы выбрать в качестве параметра порядка. Гинзбург и Ландау в качестве параметра порядка предложили взять

Стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона.
Существует два эффекта – стационарный и нестационарный. Стационарный. 1 – сверхпроводник 2 – сверхпроводник 3 – диэлектрик это туннельный контакт

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги