Диэлектрическая проницаемость полупроводников

Аналогично ведет себя и полупроводник р-типа при увеличении в нем концентрации акцепторной примеси. Так как орбиты электронов примесных атомов увеличены в полупроводнике примерно в е раз (е — относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника), то примесные атомы начинают заметно взаимодействовать друг с другом уже при концентрации примеси 10 м (10 —10 атомных процента). [c.170]

Поле заряда, моделирующего примесь, должно быть уменьшено в е раз (е — статическая диэлектрическая проницаемость полупроводника) ). Значения е могут быть весьма велики (е л 16 в германии) они обычно лежат в пределах примерно менаду 10 и 20, но в ряде случаев могут достигать 100 и выше. Большие значения диэлектрических проницаемостей обусловлены малой шириной запрещенной зоны. Если бы запрещенная зона вообще отсутствовала, то кристалл был бы не полупроводником, а металлом[и статическая диэлектрическая [c.200]

Здесь 8 — статическая диэлектрическая проницаемость полупроводника. Использование макроскопического уравнения возможно потому, что ф меняется на расстоянии порядка ширины обедненного слоя, которая велика по сравнению с межатомным расстоянием. [c.215]

Найдем, в качестве примера, положение локальных разрешенных уровней примесных атомов V группы таблицы Менделеева в элементарных полупроводниках IV группы. Предположим, например, что в одном из узлов кристалла германия находится атом мышьяка, имеющий пять электронов в валентной оболочке. Четыре валентных электрона участвуют в образовании ковалентных связей с четырьмя соседними атомами германия.- Поскольку ковалентная связь является насыщенной, пятый электрон новой связи образовать не может. Находясь в кристалле, он сравнительно слабо взаимодействует с большим числом окружающих мышьяк атомов германия. Вследствие этого его связь с атомом As уменьшается и он движется по орбите большого радиуса. Его поведение подобно поведению электрона в атоме водорода. Таким образом, задача сводится к отысканию уровней энергии водородоподобного атома. При ее решении необходимо учесть следующие обстоятельства. Поскольку электрон движется не только в кулоновском поле иона мышьяка, но и в периодическом поле решетки, ему необходимо приписать эффективную массу т. Кроме того, взаимодействие электрона с атомным остатком As+, имеющим заряд Ze, происходит в твердом теле, обладающем диэлектрической проницаемостью г. С учетом этого потенциальная энергия электрона примесного атома [c.237]

В направлении оси л вне пластины поле экспоненциально затухает. Резонансы для осевых мод в полупроводниковых лазерах с номинальными плоскими и параллельными концевыми отражателями определяются выражением (3.2), в котором необходимо учесть диэлектрическую проницаемость, а также дисперсию полупроводника, поскольку генерация происходит близко к резонансу с наинизшим межзонным переходом. Интервал длин волн (ДА.) между осевыми модами равен [c.41]

Полупроводник типа германия имеет у границы зоны Бриллюэна почти изотропную оптически разрешенную ширину запрещенной зоны из-за чего у этого полупроводника имеется существенное поглощение. Диэлектрическая проницаемость в близкой инфракрасной области для этого материала равна 12, а параметр решетки йо = 5,42А. [c.89]

Длинноволновая электронная диэлектрическая проницаемость для полупроводника с изотропной шириной g приближенно равна [35] [c.399]

При распространении через ферриты электромагнитных волн в отсутствии постоянного магнитного поля, эти материалы ведут себя как полупроводники, обладающие специфическими электрическими и магнитными свойствами. В сантиметровом диапазоне диэлектрическая проницаемость ферритов е = 5-ь15 магнитная проницаемость г 1. [c.302]

Структуры типа алмаза. Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междуузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что в противоречии с указанным выше правилом валентности литий (I группа), внедряясь в междуузлия решетки германия, будет донором, а кислород (VI группа) — акцептором. Внедрение большого по размерам атома лития в тесные междуузлия решетки германия оказывается возможным только после его ионизации вследствие слабой связи валентного электрона, легко отрывающегося от своего атома в среде с большой диэлектрической проницаемостью (е германия см. в табл. 8-4). Образовавшийся ион лития маленьких размеров может уже внедряться в тесные междуузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность л-типа. Внедрение в междуузлия атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность р-тина. [c.329]

Диэлектрическая проницаемость е позволяет оценить способность диэлектрика или полупроводника образовывать электрическую емкость (конденсатор). Известно, что емкость С плоского конденсатора (рис. 3) заданных размеров прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости применяемого в нем диэлектрика. [c.8]

В полупроводниках плотность электронов Уо мала и вырождение не осуществляется. Распределение электронов по энергетическим состояниям определяется законом Больцмана. Взаимодействие между электронами экранируется и в этом случае так, что кулоновское взаимодействие е /вог в полупроводнике с диэлектрической проницаемостью Бо заменяется экранированным взаимодействием [c.97]

В результате взаимодействия электрона и дырки в кристалле возможно появление особых бестоковых связанных состояний электрона и дырки, получивших название экситонов Ванье — Мотта [192— 195]. В диэлектриках и полупроводниках с большой диэлектрической проницаемостью основные особенности таких экситонов могут быть найдены на основе простейшей модели. В этой модели электрон и дырка рассматриваются как квазичастицы с противоположными единичными зарядами с потенциальной энергией взаимодействия —е гг, где е —низкочастотная диэлектрическая проницаемость кристалла, и эффективными массами, соответствующими для электрона (mt) дну зоны проводимости и для дырки (т ) —потолку валентной зоны. [c.312]

Основные обозначения введены в 5 гл. II бц — диэлектрическая проницаемость полупроводника. Решение имеет вид (множитель ехр iipy — (at) опущен) [c.148]

Зонная диаграмма описывает большинство электрич., оптич. и др. свойств Г. Для её построения необходимо знать ширины запрещённых зон 8g, работы выхода Ф, электронное сродство х и диэлектрическую проницаемость е для обоих полупроводников. Рассмотрим, напр., зонную диаграмму идеального резкого анизотип-ного П-—Р-Г. (заглавная буква здесь и дальше обозначает более широкозонный полупроводник, имеется в виду ширина запрещённой зоны). При приведении полупроводников (рис. 1, а) в контакт в системе устанавливается термодинамич. равновесие (рис. 1, б), к-рое характеризуется единым ферми-уровнем Sp для обоих полупроводников и наличием контактной разности потенциалов и = е Ф.у—Фа) е — элемеитарпый заряд) и злектрич. поля Е в приконтактной области. [c.446]

В полупроводниках вследствие малой концентрации носителей заряда эффект увлечения уменьшается, но сечение рассеяния электронов и дырок на ионах значительно больше, чем в металлах. Значения Z ,, сравнимые с Zo, реализуются в полупроводниках с большой подвижностью носителей заряда, малой диэлектрической проницаемостью и небольшой шириной запрещённой зоны (напр., InSb, In As). [c.573]

Влияние H3MeHeFiHH температуры на модуляцию света в ПВМС можно свести к изменению параметров ЖК (его диэлектрической проницаемости, показателей прело.мления, проводимости) и полупроводника (прежде всего —его сопротивлетгня). Анализ зави- [c.222]

Гензель и Мартин [950] с помощью формулы Максвелл-Гарнетта, записанной в ином виде, получили выражения для диэлектрической проницаемости = i + взвеси частиц ионных диэлектриков, гомополярных полупроводников, металлов и ионных полупроводников в среде с диэлектрической постоянной е . При зтом диэлектрическая проницаемость вещества частиц описывалась формулой (405) для ионных диэлектриков, моделью свободных электронов для металлов и гомополярных полупроводников, а также комбинацией этих двух приближений для ионных полупроводников. [c.301]

С электронной поляризацией, обусловленной тепловым движением, связан довольно широкий круг процессов, происходящих в твердых диэлектриках фотодиэлектрический эффект в кристаллах люминесцирующих широкозонных полупроводников диэлектрическая релаксация, обусловленная наличием центров окрашивания в ионных кристаллах, диэлектрическая релаксация электронов, захваченны.х донорны.ми центрами в оксидных полупроводниках наконец, существенное повышение на низких частотах диэлектрической проницаемости в поликристаллических веществах типа рутила, перовскита или стронций-висмут титаната (СВТ). Последний из перечисленных диэлектриков находит важное техническое применение. [c.72]

Плазменное отражение. Модификацией термометрии по отражению от поверхности полупроводников для области криогенных температур можно считать регистрацию спектра отражения в дальнем ИК диапазоне, где для узкозонных материалов ( g 0,3 эВ для 1пАз, 1п8Ь и т.д.) наблюдается плазменный резонанс [4.27]. Причина плазменного резонанса — обращение в нуль действительной части диэлектрической проницаемости [c.102]

Энергия связи экситона обычно в 100 или 1000 раз меньше энергии связи атома водорода [2]. Это объясняется двумя основными причинами. Во-первых, действующий на свободный электрон в кристалле заряд дырки равен заряду е, деленному на диэлектрическую проницаемость среды е. (Другими словами, кулоновский потенциал в полупроводнике есть e /zr.) Во-вторых, эффективные массы электрона и дырки т и тн обычно намного меньше массы свободного электрона то. Поэтому радиус Бора для экситона оказывается равным = где (хо —приведенная эффективная масса электрон-дырочной пары fio == гпетн/ гпе trih) Энергия связи этой пары такова [c.131]

Аналогичные полупроводниковые конденсаторы называют варикапа-м и (см. ч. И). В варикапах изменение емкости под действием напряжения происходит в результате изменения расстояния между обкладками конденсатора (области р и п полупроводника), а в варикондах — за счет изменения диэлектрической проницаемости 8. [c.218]

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости может иметь положительное или отрицательное значение. Знак TKs указывает на возрастание или убывание диэлектрической проницаемости. Числовое значение ТКе показывает, с какой скоростью возрастает или убывает величина диэлекрической проницаемости, а следовательно, величина емкости, образуемой диэлектриком или полупроводником. [c.9]

Для изготовления малогабаритных конденсаторов большой емкости необходим материал с большой относительной диэлектрической проницаемостью е допускающий получение малой толщины й. При изготовлении диэлектриков малой толщины существует предел, определяемый механической прочностью диэлектрика. Одиако в контактном слое между металлом и полупроводником образуется слой, обедненный пространственными зарядами (см. 5-2). Это — барьерная емкость, позволяющая говорить о конденсаторах крайне малой толщины. Классическим примером тому могут служить конденсаторы, рассмотренные в затаче 5-15. [c.137]

Поляризация имеет место во всех молекулах диэлектрика — это его массовое свойство. В то же время электро1проводность диэлектрика часто практически полностью обусловливается наличием незначительного количества примесей (загрязнений), а не основным веществом диэлектрика, и при тщательной очистке диэлектрика может существенно ослабляться. Поэтому, в частности, при смешении друг с другом двух (или нескольких) не реагирующих между собой химически диэлектриков диэлектрическая проницаемость получающейся смеси в первом приближении может быть оценена по арифметическому правилу смешения (подробнее СхМ. 2-6). Для Подсчета же удельного сопротивления диэлектрика это правило может оказаться совершенно непригодным, так как уже малая примесь другого вещества может иногда на несколько порядков снизить удельное сопротивление диэлектрика. Еще более резко бывает иногда выражено влияние ничтожных количеств примесей на удельное сопротивление полупроводников. [c.103]

В результате получается вещество , очень напоминающее металлический водород, но с заменой протонов на тяжелые дырки (в работе [178] предложено называть его металлическим эксито-нием). В таком веществе могут распространяться фононы . Их скорость будет определяться массой дырок, которая в благоприятном случае может быть порядка 10—20 т, т. е. в 100 раз меньше массы протона. При не слишком малой плотности электронов и дырок это может привести к значению в формуле (16.103), в 10 раз большему по сравнению с значением для водорода. Правда, вследствие того что металлический экситоний образуется не в вакууме, а в реальном веществе, кулоновское взаимодействие, лежащее в основе вообще всех взаимодействий, может быть заметно ослаблено наличием большой диэлектрической проницаемости (речь идет, конечно, о той ее части, которая не включает свободные носители). Последняя определяется далекими зонами и может быть оценена, если известен полный энергетический спектр. Большая диэлектрическая проницаемость обычно является следствием наличия малых энергетических щелей (как у известных полупроводников Се, 51 и др., а также полуметаллов В1, 5Ь и др.). [c.326]

Смотреть страницы где упоминается термин Диэлектрическая проницаемость полупроводников : [c.235] [c.251] [c.174] [c.169] [c.365] [c.132] [c.87] [c.75] [c.263] [c.156] [c.93] [c.247] [c.323] [c.15] [c.156] [c.506] [c.68] [c.161] [c.191] [c.87] [c.368] [c.113] [c.118] [c.671] [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...