рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Распределение квазиуровней Ферми.

Распределение квазиуровней Ферми. - раздел Электротехника, Экранирование электрического поля в полупроводниках. Дебаевская длина экранирования. Эффект поля В Диодной Теории: В Диффузионной Теории: ...

В диодной теории: В диффузионной теории:
Скачком меняется квазиуровень Ферми.

-общий вид решения. А и B опред. из гран. усл.

На бескон. поле обращ. в ноль => B=0,

А определяется из гран усл. в нуле

, LД-это расст., на котором поле в невырожденном п/п уменьшается в e раз.

Неоднородный электрост. потенц. приводит к неодн. распред. носителей заряда. Качественно эту картину можно описать на языке краевых зон.

,

Пусть QS>0, найти зоны внутри п/п. Если QS>0, то потенц. >0 => энергия понижается. В сост. равн. (отсутствие тока) полож. ур. Ферми постоянно, его положение фиксир. объемом.

Когда протекает эл. ток, то исп. понятие квазиуровня Ферми.

Для n-типа такой изгиб зон — обогащение носителей, для p-типа – обеднение.

Если p-типа и изгиб зон очень сильный, тогда осн. носит. заряда изменяются, т.е. инверсия типа проводимости (в приповерхностных обл.)

Зоны искривл. вверх. Для p-типа обогащ., для n-типа- обеднение. Если зоны искривл. сильно, то возможна инверсия типа проводника.

При сильном пов. потенц. край зоны вблизи поверх. может пересеч ур. Ф., т.е. возникнет вырождение. Вблизи пов-ти образ двумерн. электр. газ (2D – эл. газ.)

Прикладыв. к пов-ти заряд того или иного знака, можем менять концентр. носит. заряда => и проводимость в приповерх. слоях. Это и есть эффект поля, кот. заключ. в изменении пров-ти припов. слоя под действием внеш. поля. Этот эффект и лежит в основе действия полевого транзистора.

 

 


На прямой ветви преобладает рекомбинационное слагаемое:

– учет рекомбинационных токов; n – фактор неидеальности (1<n<2);

5 участок: вклад последовательных сопротивлений, уменьшающих эффективное напряжение на переходе.

 

 


18. Гармонические колебания кристаллической решётки и нормальные моды колебаний решётки.

Степени свободы кристалла – это количество переменных которые необходимы, чтобы описать колебания кристалла.

эл. ячеек в кристалле, в каждой ячейке атомов, каждый атом может смещаться в трёх направлениях ().

- степеней свободы (полное число).

Дальнейший вывод уравнений колебания кристаллов аналогичен выводу уравнения колебаний грузика на пружине . Основное отличие – большее число степеней свободы.

В формализме Лагранжа: ; ; ;

; – это гармоническое приближение.

Смещение S-ого атома в R-й элементарной ячейке в J-ом направлении: ,

Вектор обозначает разные элементарные ячейки.

Всего таких параметров .

– кинетическая энергия

– потенциальная энергия.

Ограничимся только квадратичными членами, получим гармоническое приближение.

Слагаемые порядка больше 2 – ангармонические, получим ангармоническое приближение.

Введём силовой тензор:

- уравнение движения

Записанное соотношение представляет собой систему из ур. (нерешаемая задача)

С учётом теоремы Блоха будем искать решение в виде

– силовой тензор зависит от расстояния между ячейками (Сила действующая со стороны на в ячейках и соответственно)

19. Квантование колебаний решетки. Фононы. Экспериментальные методы
исследования спектра фононов.

 

Любые колебания крист. можно представить в виде совокупности норм. мод. С другой стороны, согласно общим принципам квантовой механики, любые колебания можно представить в виде совокупности квантов колебаний. При этом Q – обощенная координата.

– лагранжево описание на языке обобщенных скорости и координаты

Существует другое описание (гамильт.):

– обобщенный импульс

на языке операторов в квантовой механике применим эту схему для описания колебаний решетки:

– это ур-ние Шредингера для гарм. осцилл., соотв. норм. моде P.

– квант. энергия гарм. осцилл.

n – число квантов колебаний данного типа,

Фонон – квант колебаний кристаллической решетки. Т.о. различные классич. норм. моды колебаний кристалла на квантовом языке превращаются в различные фононы. Число типов фононов равно числу типов норм. колебаний. А число фононов данного типа опред. амплитуда колебаний нормальной моды – рожд. новые фононы.

(*)

– число фононов данной моды с заданной длиной волны.

Фонон – квазичастица (способ представления сложной системы в виде набора невзаимодействующих квазичастиц). Фононы не взаимодействуют в гармоническом приближении. Спина нет, заряда – нет.

Бозон – ф-ция распределения Бозе-Эйнштейна:

Число фононов не постоянно, они появляются и исчезают (колеб. системы). Число фононов определяется минимумом термодинамического потенциала . Условие минимума совпадает с определением


– 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: Распределение квазиуровней Ферми.

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).

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

Механизмы локализации носителей заряда в неупорядоченных полупроводниках.
1. Механизм Андерсена:   Центры ям расположены периодически, а глубины хаотично меняются.

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