рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Типы полупроводников в периодической системе элементов

Типы полупроводников в периодической системе элементов - раздел Изобретательство, Электротехника, отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека   В Таблице Представлена Информация О Большом Количестве Полупр...

 

В таблице представлена информация о большом количестве полупроводниковых элементов и их соединений, разделённых на несколько типов:

  • одноэлементные полупроводники IV группы периодической системы элементов,
  • сложные: двухэлементные AIIIBV и AIIBVI из третьей и пятой группы и из второй и шестой группы элементов соответственно.

Все типы полупроводников обладают интересной зависимостью ширины запрещённой зоны от периода, а именно — с увеличением периода ширина запрещённой зоны уменьшается.

 

Группа IIB IIIA IVA VA VIA
Период          
  5 B 6 C 7 N  
  13 Al 14 Si 15 P 16 S
30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se
48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te
80 Hg        

 


Зонная структура:

 


Валентная зона — энергетическая область разрешённых электронных состояний в твёрдом теле, заполненная валентными электронами.

В полупроводниках при T=0 (T — абсолютная температура) валентная зона заполнена электронами целиком, и электроны не дают вклада в электропроводность и другие кинетические эффекты, вызываемые внешними полями. При T>0 К происходит тепловая генерация носителей заряда, в результате которой часть электронов переходит в расположенную выше зону проводимости или на примесные уровни в запрещённой зоне. При этом в валентной зоне образуются дырки, участвующие наряду с электронами в зоне проводимости в переносе электрического тока. Дырки в валентной зоне могут также возникать при нетепловом возбуждении полупроводника — освещении, облучении потоком ионизирующих частиц, воздействии сильного электрического поля, который вызывает лавинный пробой полупроводника, и т. п.

 

Зона проводимости — в зонной теории твёрдого тела первая из незаполненных электронами зон (диапазонов энергии, где могут находиться электроны) в полупроводниках и диэлектриках. Электроны из валентной зоны, преодолев запрещённую зону, при ненулевой температуре попадают в зону проводимости и начинают участвовать в проводимости, то есть перемещаться под действием электрического поля.

 

Запрещённая зона — область значений энергии, которыми не может обладать электрон в идеальном (бездефектном) кристалле.

В полупроводниках запрещённой зоной называют область энергий, отделяющую полностью заполненную электронами валентную зону (при Т=0 К) от незаполненной зоны проводимости. В этом случае шириной запрещённой зоны (см. рисунок) называется разность энергий между дном (нижним уровнем) зоны проводимости и потолком (верхним уровнем) валентной зоны.

Характерные значения ширины запрещённой зоны в полупроводниках составляют 0,1—4 эВ. Кристаллы с шириной запрещённой зоны более 4 эВ обычно относят к диэлектрикам.

 

В теории полупроводников важно знать, где расположен уровень энергии, вероятность заполнения которого электронами равна 0,5. Этот уровень получил специальное наименование и называется уровнем Ферми, по имени известного итальянского физика.

 

 
 

 

 


Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка нескольких электрон-вольт (эВ). Например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а арсенид индия — к узкозонным. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Почти все неорганические вещества окружающего нас мира — полупроводники. Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий почти 30 % земной коры.

 

В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается.

Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Электротехника, отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека

Электротехника отрасль науки и техники связанная с применением электрических и магнитных явлений в практической деятельности человека Она.. Технической базой творчества звукорежисера является звукотехническая.. В основе работы ЗТА лежат процессы которые протекают в электрических цепях постоянного и переменного тока по законам..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Типы полупроводников в периодической системе элементов

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:

Электрические цепи
Электрическая цепь (ЭЦ) – совокупность устройств, которые обеспечивают практическое использование электрической энергии. Энергетические процессы в электротехнических устройствах достаточно сложны и

Топология электрических цепей
  При анализе сложных электрических цепей возникает необходимость в обозначении ее отдельных участков и способа их соединения. Основными топологическими понятиями теории электрических

Линейные электрические цепи
  В основе анализа электрических цепей постоянного тока лежит несколько общих принципов, которые отражают основные свойства линейных электрических цепей и используются в методах их ра

Основные физические величины, которые используются для анализа и расчета линейных электрических цепей
ЭДС – характеризует потенциальную способность электрического поля (стороннего или индуцированного) вызывать электрический ток.

Основные законы линейных электрических цепей постоянного тока
Закон Ома. Для участка цепи:

Расчёт и анализ электрических цепей
Общая задача анализа электрической цепи состоит в том, что в известной схеме цепи с заданными параметрами (ЭДС и сопротивлениями) необходимо рассчитать токи, мощности и напряжения на отдельных учас

Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии
  С помощью законов Киргофа можно рассчитать любую ЭЦ, в том числе и цепь с одним источником. Однако в этом случае нет необходимости составлять систему уравнений по законам Киргофа и

Метод узловых потенциалов

Электрические цепи переменного тока
1.Основные понятия, которые относятся к цепям переменного тока Переменным током называют такие электромагнитные процессы в электрической цепи, при которых мгновенные значения

Цепь с активным сопротивлением
Если переменное напряжение подвести к активному сопротивлению R, то через сопротивление будет протекать ток

Цепь с индуктивным сопротивлением
Пусть к катушке с индуктивностью L (L – коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током в катушке, для линейной цепи:

Цепь с емкостным сопротивлением
Если к источнику с переменным напряжением подключить конденсатор емкостью С, то образуется электрическая цепь с емкостным сопротивлением.

Действующее значение тока можно выразить по закону Ома
    Мощность, выраженная произведением действующего значения тока на действующее значение напряжения н

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ R,L,C В ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА. По второму закону Кирхгофа: U = UR + UL

Расчёт последовательной цепей переменного тока
         

Особенности электромагнитных процессов в магнитных цепях переменного тока
    Если к катушке охватывающей магнитопровод подключить источник переменного напряжения то в нем возникнет пере

Двигатели последовательного возбуждения
      т.к. по обмотке во

Собственная проводимость
  Полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимос

По виду проводимости
Электронные полупроводники (n-типа)     Полупроводник n-типа Термин «

Полупроводниковые приборы
    Они используются для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Типы ППП:   С p-n переходом (диоды, транзисторы

Операционные усилители
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ До появления линейной интегральной схемотехники к классу операционных усилителей (ОУ) относили многокаскадные усилители пос

Микропроцессорная техника
Логические основы микропроцессорной техники.   1. Основы алгебры логики. Логика – это наука о формах и законах мышления. Алгебра логики – разд

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