Энергия активации проводимости

Рнс. 8.32. Зависимость энергий активации проводимости и термо-э. д. с. Еа от состава для сплавов Аз—5е. Экспериментальные точки относятся к жидкому состоянию сплошная кривая описывает среднее значение и з для стекла [c.228]

Концентрация носителей заряда в монокристаллических зернах также может активационно зависеть от температуры, поэтому в общем случае энергия активации проводимости больше qVh. [c.71]

Здесь — т. н. энергия активации проводимости, Off — коэфф. (в действительности зависящий от темп-ры, но медленнее, чем экспоненциальный множитель). Ф-ла (1) означает, что эл-ны в П. связаны с атомами, с энергией связи порядка Sк. С повышением темп-ры тепловое движение начинает разрывать связи эл-нов, и часть их, пропорц. ехр(—становится свободными носителями заряда. [c.563]

Аморфные диэлектрики в виде тонких пленок находят широкое применение в микроэлектронике. Во многих таких диэлектриках,, так же как и в аморфных полупроводниках, проводимость (весьма незначительная ) осуществляется путем перескоков из одного локализованного состояния в другое. Энергия активации этого процесса значительно ниже, чем энергия активации примесной проводимости в кристаллических диэлектриках. [c.371]

Дальнейшее увеличение концентрации примеси приводит к тему, что примесная зона продолжает расширяться и сливается (образец п-типа) с зоной проводимости (рис. 44, в Ес и Е — бывшие границы зоны проводимости и валентной зоны EF — уровень Ферми в отсутствие компенсации). Энергия активации примеси при этом обращается в нуль. В таком материале уже нельзя провести четкое различие между зоной проводимости и примесной имеется единая область дозволенных значений энергии, проникающая в глубь запрещенной зоны. Эту область по-прежнему будем называть примесной. Полупроводник, в котором примесная зона слилась с ближайшей к ней собственной зоной кристалла, называется сильно легированным. [c.121]

Обычно в диэлектрике имеется несколько видов носителей заряда. Например, кроме ионов основного вещества, могут иметься слабо связанные ионы примесей. В этом случае удельная проводимость складывается из собственной с энергией активации W и примесной с энергией активации Ж р-. [c.99]

При низких температурах объемная проводимость твердых диэлектриков может целиком определяться примесями и дефектами структуры. При повышенных температурах. ток утечки может определяться переносом ионов основного вещества диэлектрика. Для облегчения понимания особенностей ионной электропроводности твердых диэлектриков рассмотрим явления, наблюдающиеся при прохождении постоянного тока через кристалл каменной соли, который взят как самый простой и наглядный пример. Ионный характер электропроводности в данном случае предопределяется соотношениями энергий активации ионов и электронов потенциал активации ионов натрия равен 0,85 В, ионов хлора 2,55 В, а электронов 6 Б (при комнатных температурах). Заметная электронная электропроводность в каменной соли может быть обусловлена наличием некоторых примесей и действием ионизирующих излучений, приводящих к отрыву электронов от ионов. В обычных условиях при комнатной температуре подвижность наиболее слабо закрепленных в решетке ионов натрия еще настолько мала, что срыва их электрическим полем из узлов решетки при нормальной ее структуре не происходит. Наблюдающаяся при этом очень малая проводимость носит примесный характер. [c.50]

При большем нагреве или при более сильных других воздействиях ионизируются основные частицы, из которых построен твердый диэлектрик. Удельная проводимость изменяется с ростом тем--пературы с большей скоростью, так как число основных ионов намного больше числа ионов, образовавшихся при ионизации дефектов или примесей. Потенциальный барьер W и энергия активации процесса электропроводности для основных ионов больше, чем для ионов и примесей. Эта область электропроводности называется высокотемпературной собственной. [c.143]

Ионная электропроводность, как и у жидких диэлектриков, сопровождается переносом вещества иа электроды. У твердых диэлектриков с электронной проводимостью этого переноса вещества не наблюдается. В твердых кристаллических телах, при низких температурах в первую очередь передвигаются слабо закрепленные ионы, ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. Энергия активации носителей тока определяет механизм электропроводности в твердых диэлектриках. Удельную проводимость в твердых диэлектриках можно определить так же, как у жидких, пользуясь уравнением [c.20]

Дырочная проводимость германия достигается введением акцепторов — элементов III группы (галлий, индий), электронная проводимость — введением в германий доноров — элементов V группы (ванадий, сурьма). Подвил<иость электронов и дырок = 3900 см /в-сек, Up = 1900 см 1в-сек диэлектрическая проницаемость е = 16. Энергия ионизации доноров для Sb = 0,0096 эе энергия активации акцепторов для Ga и In Wa = 0,011 эв. Выпускаемый легированный германий может иметь проводимость 10 -ь 10. 1/ом-см. Допустимая тем- [c.182]

Увеличение проводимости с температурой может объясняться экспоненциальным ростом подвижности тогда представляет собой среднюю энергию, необходимую для преодоления межмолекулярных барьеров. Это подтверждается сильным влиянием на проводимость надмолекулярной структуры. Так, в полимерах с кристаллическим строением Величина у значительно выше, чем у аморфных всестороннее сжатие некоторых полупроводников приводит к возрастанию проводимости. Это подтверждает роль энергии активации подвижности на барьерах между макромолекулами в высокомолекулярных соединениях. [c.208]

Температурные границы трех областей проводимости для зависимостей, приведенных на рис. 1, составляют низкотемпературная область 300 AJ 700 К, область средних температур 700 < АГз 1300 К II высокотемпературная область 1300 А з <С <С Т,,, (Т,,., = 2323+0.6 К [12]) соответственно с величинами энергий активации 7 д 0.5, Е 2 . Ъ и 7 з 4 эВ. [c.146]

Для Eel > кТ количество носителей тока значительно увеличивается, поэтому трудно из общей проводимости выделить электронную и ионную составляющие. Энергия активации, меньшая 0,1 эВ, и высокая подвижность зарядов обычно характеризуют электронную проводимость, при энергии активации, большей 0,6 эВ, и низкой подвижности зарядов преобладает ионная проводимость. Однако подвижность электронов иногда может быть такой же низкой, как и подвижность ионов. [c.452]

Электрическое взаимодействие, возможно, имеет место в твердом растворе алюминия в серебре, для которого обнаружено сильное упрочнение. На такое взаимодействие указывает большое различие в валентностях (1 и 3) и вместе с тем слабое изменение параметра. В работе [273] отмечалось, что при легировании серебра алюминием и наоборот сильно изменяется энергия активации самодиффузии и модуль упругости, что связывалось с изменением плотности электронов проводимости с учетом опять же различия валентностей. [c.301]

Если число валентных электронов у примеси меньше, чем у основного полупроводника, то в последнем могут образоваться положительные дырки , участвующие в переносе заряда, и в веществе возникает дырочная примесная проводимость (р-типа). Атомы такой примеси называются атомами-акцепторами. Примером может служить германий с примесью бора, алюминия или индия. Как правило, введение таких примесей снижает энергию активации, что приводит к увеличению проводимости вещества. [c.235]

Энергетическое использоваиие твердь[х отходов 37 Энергия активации проводимости 213 [c.450]

П р и м е ч а к и я ) В каждой группе органич. П. как пример приведена только часп, известных веществ.. Электропроводность веществ первых6 групп о зависит от темп-рыТ и подсчитывается по ф-ле о=0()е.хр (—Е/кТ), где сг —темповая электропроводность В —энергия активации проводимости [c.36]

Аномальное поведение кривых 1по = /(1/7 ) при высоких температурах определяется возрастанием диэлектрических потерь в области сегнетоэлектри-ческого перехода. В области собственной проводимости энергия активации у кристаллов обоих составов имела величину 0,8 — 1,0 эВ. Энергия активации проводимости в примесной области для кристаллов, полученных из стехио-метрических расплавов, составляла 0,35 — 0,45 эВ, а для кристаллов, выращенных из расплава нестехиометриче-ского состава, она была равна 0,2 — 0,3 эВ. Это говорит о том, что в кристаллах нестехиометрического состава имеется больше дефектов (вероятно, катионных вакансий), чем в кристаллах, выращенных из стехиометриче-ского расплава. Последнее подтверждается тем, что кристаллам, выращенным из расплава нестехиометрического состава, на кривой In о = /(1/7 ) отвечает более высокая [c.185]

Исследуем теперь область х<2/3. Для системы TLSei величины ст (Г) и S (Г) имеют одинаковую энергию активации при х 0,60 в соответствии с формулами (6.5). Если величину Ei — Ef записать в виде Eso — EsiT, где Eso — энергия активации, то из экспериментальных кривых получим so = 0,306 эВ, Esi = = 2,50-10 эВ/град и t( i) = 161 Ом- см . Этот результат показывает, что перенос осуществляется вблизи порога подвижности, а не по локализованным состояниям. При меньших х ситуация становится менее ясной. При уменьшении х энергия активации проводимости Еа увеличивается, в то время как энергия активации термо-э. д. с. Eso остается постоянной. На рис. 8.29, б можно видеть, что при более высоких температурах, когда ст - 100 Ом см-1, величина Еа возрастает, а при меньших температурах Еа остается постоянной. [c.224]

Акцепторные уровни расположены выше потолка валентной зоны, и при наличии энергии активации АЕд электроны л-гз валентной зоны могут переходить на указанные уровни, -оставляя в зоне незанятые энергетические уровни — дырки. Этот переход сопровождается превращением акцепторов в отрицательно заряженные ионы, которые также не участвуют н электропроводности. Такой полупроводник называют примесным полупроводником р-типа (для него характерна дырочная проводимость). Таким образом, в противоположйость собственной проводимости примесная проводимость осуществляется носителями заряда только одного знака — электронами, которые поставляются донорами в свободную зону, нли дырками путем захвата электронов из валентной зоны акцепторами. [c.92]

В области низких температур электроны и дырки, локализованные на диекретных уровнях, м огут перемещаться по кристаллу лишь путем прыжков (перескоков) с одного уровня на другой. Для преодоления потенциального барьера, разделяющего примесные атомы, требуется энергия активации. В случае малой концентрации примесных атомов расстояния между ними получаются большими, а поэтому вероятность перескока оказывается небольшой и значения подвижности (скорость дрейфа носителей заряда в электрическом поле с напряженностью 100 В/м) также очень малы. Прыжковую проводимость можно обнаружить лишь при настолько низких температурах, что концентрация свободных носителей заряда становится совсем небольшой (но при Т = 0 тепловая активация невозможна). Представление об изолированных атомах примеси оправдано лишь в том случае, если не перекрываются ни их силовые поля, ни волновые функции электронов, локализованных на этих уровнях. [c.120]

Электропроводность внутри молекулы обусловлена я-электрона-ми, которые, как сказано, принадлежат всей сопряженной системе в целом и обладают высокой подвижностью. Электропроводность за счет а-электронов в нормаль- ных условиях маловероятна, так как освобождение о-электрона требует около 8 эв и сопровождается разрывом молекулы (с простыми связями), т. е. деструкцией молекулы. Осуществление электронной проводимости внутри молекулы, таким образом, возможно лишь при наличии сопряженных связей. Процессы перехода электронов между молекулами органических полупроводников носят активационный характер и изучены еще слабо. Электропроводность полимерных полупроводников с ростом длины цепп сопряжения увеличивается, так как при этом увеличивается степень делокализации я-электронов и снижается энергия активации. Действительно если я-электронов в молекуле с сопряженными связями имеется N, то энергия активации (термич-еская) [c.207]

W — энергия активации. Для ферритов энергия активации находится в пределах от 0,1 до 0,5 йз. Концентрация двухвалентных иоргов Ре зависит от состава феррита и его режима обжига. Для снижения концентрации ионов Ре + вводят различные добавки. В ферритах-гранатах, содержащих почти только ионы Ре " , проводимость очень мала 10 loM- M. [c.247]

Доноры. Заполненные при отсутствии внешних энергетических воздействий (теплота, свет) примесные уровни расположены р запрещенной зоне около дна зоны проводимости (рис. 8-1, б). При этом энергия активации примесных атомов меньше, чем ширина запрещенной зоны основного полупроводника, а потому при нагреве тела переброс электронов примеси будет опережать возбуждение злектронов решетки. Положительные заряды, возникшие у отдален-ь ых друг от друга примесных атомов (на рис. 8-1,6 уровни примеси г оказаны с разрывами), остаются локализованными, т. е. не могут блуждать по кристаллу и участвовать в электропроводности. Полу-лроводник с такой примесью имеет концентрацию электронов, большую, чем концентрация дырок, появившихся за счет перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости, и его называют полупроводником п-типа, а примеси, поставляющие электроны в зону проводимости, — донорами. [c.233]

Электропроводность твердых кристаллических тел изменяется при деформации вследствие увеличения или уменьшения (растяжение, сжатие) межатомных расстояний, приводящих к изменению концентрации и подвижности носителей. Концентрация носителей заряда может стать меньше или больше вследствие изменения ширины зиергетических зон кристалла и смещения примесных уровней, что в свою очередь изменяет энергию активации носителей и изменяет их эффективные массы, входящие в выражения концентрации Г10сителеи заряда. Подвижность носителей заряда меняется из-за уменьшения (увеличения) амплитуды колебания атомов при их сближении (удалении). Для металлов основным является изменение подвижности, а для полупроводников изменение концентрации носителей заряда, определяемое энергией активации. Ширина запрещенной зоны может как увеличиваться, так и уменьшаться при сближении атомов, и у разных полупроводников одна и та же деформация может вызывать как увеличение, так и уменьшение удельной проводимости. [c.244]

Проводимость пленок j, -Si H изменяется в широких пределах в зависимости от условий их получения и, соответственно, от относительного содержания и размеров присутствующих в них микрокристаллитов, а также от уровня легирования пленок. Проводимость нелегированных пленок i -Si H с параметром близким к единице, при комнатной температуре, составляет 10 ...10 Oм м . Путем легирования фосфором или бором проводимость может быть увеличена до 1 Ом см . Величина дрейфовой подвижности электронов и дырок в нелегированном i -Si H изменяется в пределах 0,5...3 м B , в зависимости от величины Xq. Температурная зависимость проводимости пленок в области температур, превышающих 250...270 К, носит активационный характер. Энергия активации зависит от уровня легирования и изменяется в пределах 0,1...0,6эВ. При температурах ниже 250 К проводимость с понижением температуры изменяется существенно слабее. Колоннообразная структура пленок является причиной анизотропии их электрических и фотоэлектрических параметров. Оптические свойства пленок j, -Si H, и прежде всего спектральная зависимость коэффициента поглощения, также являются весьма чувствительной функцией Х( и изменяются в пределах, характерных для а-Si И (при Xq . ) и кристаллического кремния Х 1). В отличие от пленок a-Si H, в пленках j, -Si H не наблюдаются светоиндуцированные изменения электрических и фотоэлектрических параметров. Благодаря своим специфическим электрическим и оптическим свойствам микрокристаллический кремний является хорошим дополнением к a-Si H при создании многослойных пленочных структур различного приборного применения. В значительной степени этому способствует и совместимость технологий получения этих материалов. [c.105]

Смотреть страницы где упоминается термин Энергия активации проводимости : [c.145] [c.146] [c.149] [c.37] [c.170] [c.213] [c.45] [c.190] [c.228] [c.118] [c.169] [c.83] [c.91] [c.182] [c.209] [c.247] [c.13] [c.67] [c.596] [c.81] [c.171] [c.46] [c.234] [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...