Запрещенная зона температурная зависимость

Ширина запрещенной зоны. Ширина запрещенной зоны Eg представляет собой энергетический зазор между абсолютным максимумом валентной зоны и абсолютным минимумом зоны проводимости. Определяется по температурному ходу сопротивления или оптическими методами (край полосы поглощения, длинноволновая граница фотопроводимости). Значение Eg зависит от температуры и давления зависимость определяется коэффициентами ai = dEg/dT цар — dE.JdP. [c.454]

Рис. 22.25. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны Si [58]

Рис. 22.182. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны PbS [297]

Численные значения ширины запрещенной зоны, определенные для одного и того же полупроводника по температурной зависимости проводимости и по оптическому краю поглощения, в большинстве случаев близки друг к другу, но могут и отличаться, особенно у полупроводников с ионной кристаллической решеткой. [c.246]

Особую ценность имеют измерения зависимости постоянной Холла от температуры. Они позволяют установить температурную зависимость концентрации носителей заряда, а в совокупности с измерениями удельной электропроводности — температурную зависимость подвижности. По температурной зависимости. концентрации или постоянной Холла в области слабой ионизации примеси можно определить энергию ионизации примеси р, а в области собственной проводимости — ширину запрещенной зоны Eg. На рис. 9.5 показана зависимость от температуры концентрации но-268 [c.268]

Диэлектрики и полупроводники качественно подобны и те и другие имеют энергетическую щель в спектре электронных состояний. Однако в полупроводниках эта щель (запрещенная зона) гораздо меньше. Поэтому проводимость полупроводников заключена в широком интервале, разделяющем проводимость металлов и диэлектриков. Например, для кремния при 300 К а=5-10 См/м, а для германия а=2,5 См/м, что в 10 —10 раз превышает проводимость диэлектриков и в то же время в 10 —10 раз уступает проводимости металлов. Зависимость о Т) полупроводников лишь в исключительных случаях и в небольшом температурном интервале может носить металлический характер как правило, и в полупроводниках, и в диэлектриках температурные зависимости проводимости подобны. Ширина энергетической щели в германии равна 0,72 эВ, а в кремнии 1,12 эВ, в то время как в алмазе — диэлектрике е такой же кристаллической структурой — запрещенная зона равна 7 эВ. Таким образом, с точки зрения зонной теории полупроводники принципиально отличаются от металлов наличием энергетической щели, в то время ак между полупроводниками и диэлектриками есть только количественное отличие. Считается, что при Д < 2—3 эВ кристалл можно отнести к полупроводникам, а при больших — к диэлектрикам. [c.16]

Для реального прямозонного монокристалла край поглощения описывается экспоненциальной зависимостью а = ao[hiy/huo) и смещается в область меньших энергий при увеличении температуры быстрее, чем изменяется ширина запрещенной зоны [5.3]. По этой причине перед проведением термометрических работ нужна калибровка, т. е. измерение температурной зависимости R 9) или Т(в) на специальном стенде. [c.113]

Излучение кристалла в диапазоне 810- -1050 нм с помощью собирающей линзы с фокусным расстоянием 30 см, расположенной за оптическим окном (вне вакуумной камеры), направляли на входную щель монохроматора и детектировали охлаждаемым германиевым фоторезистором. Ширину запрещенной зоны Eg кристалла находили путем подгонки расчетной модели к спектру люминесценции, полученному экспериментально. Температуру кристалла определяли с помощью известной температурной зависимости ширины запрещенной зоны Е в). В условиях данной работы наблюдался спектральный сдвиг максимума люминесценции на 0,2 эВ в длинноволновую сторону, что соответствует увеличению температуры кристалла от 25 до 450 °С. [c.191]

В течение последних десятилетий в оптике и спектроскопии существовали отчетливые возможности создания новых методов термометрии, основанных на активном зондировании твердых тел световым пучком для измерения температурно-зависимых параметров, например, ширины запрещенной зоны кристалла, действительной и мнимой частей комплексного показателя преломления, времени затухания флуоресценции, отношения интенсивностей стоксовой и антистоксовой компонент рассеянного излучения. [c.195]

Качественное объяснение этих свойств графита было получено в результате расчетов, произведенных с помощью зонной модели [36, 37]. Установлено, что в направлении, параллельном слоям атомов углерода, вершина заполненной зоны электронных уровней касается дна проводящей зоны. Поэтому проводимость графита в этом направлении должна быть такой же, как и у полупроводника с собственной проводимостью при стремлении к нулю ширины запрещенной зоны. На основании расчетов, произведенных для чистого поликристаллического графита [36, 38], следует, что величина удельного сопротивления р изменяется при низких температурах пропорционально 1/Г. Присутствие химических загрязнений и физических неоднородностей приводит к появлению дополнительных уровней в месте соприкосновения заполненной валентной и пустой проводящей зон, в результате чего характер зависимости удельного сопротивления от температуры изменяется. Для графита с небольшим содержанием примеси величина удельного сопротивления должна возрастать при понижении температуры и принимать конечные значения при 0° К. Образцы очень загрязненного примесями графита должны обладать слабо выраженными. металлическими свойствами и иметь положительный температурный коэффициент даже при самых низких температурах. [c.172]

Плавление полупроводника происходит по схеме полупроводник — полупроводник. Температурные зависимости электро- и теплопроводности типичны для собственного полупроводника. Малая величина электропроводности в жидкой фазе [4], широкая запрещенная зона, характерная для [c.141]

Некоторые важнейшие полупроводники перечислены в табл. 28.1. Точность значения ширины запрещенной зоны, приведенного для каждого из них, составляет 5%. Отметим, что у всех полупроводников ширина запрещенной зоны зависит от температуры, изменяясь примерно на 10% в интервале от О К до комнатной температуры. Такая температурная зависимость обусловливается [c.189]

Ширину запрещенной зоны можно также определить по температурной зависимости собственной проводимости, которая в основном отражает сильную температурную зависимость концентрации носителей. Эта зависимость (как мы увидим ниже) фактически имеет вид , и если представить —1п (о) [c.190]

В-третьих, выяснилось [10] — [12], что взаимодействие электронов с фононами в гомеополярных полупроводниках приводит к температурной зависимости ширины запрещенной зоны, энергии ионизации локальных уровней и т. д. (хотя, может быть, и не объясняет всю эту зависимость). [c.216]

В области фазового перехода наблюдается кажущееся возрастанке Б3 (Т), что, по-видимому, связано с увеличением рассеяния на границах полярных областей. Для других составов получаются температурные зависимости ширины запрещенной зоны, подобные зависимостям, приведенным на рис. 2. Из эгих данных следует, что в области фазового перехода ни ширина запрещенной зоны, ни ее производная по температуре не претерпевают изменений. Этот факт может служить дополнительным подтверждением наличия в BSN размытого фазового перехода. [c.139]

В записи выражения (4. 40) уро>вень Ферми проходит приблизительно посередине запрещенной зоны, при этом предполагается, что доминирз ющим является рассеяние носителей заряда на акустических колебаниях решетки, т. е. г = 0. Измерение только полярности термо-эдс в области собственной проводимости уже позволяет определить, величина Ь = рп/цр больше или меньше единицы. А снятие температурной зависимости термо-эдс в собственной области (при известной ширине запрещенной зоны АЕ) позволяет получить оценку отношения подвижностей электрона и дырки (см. формулу (4.40)). [c.142]

Рис. 22.123. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны Hgb [9] данные по пропускаиню О — данные по отражению

Рис. 22.187. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны PbSe [297]

Рис. 22.224. Температурные зависимости проводимости (вдоль оси с) и ширины запрещенной зоны ЗЬгЗез [248]

Температурная зависимость проводимости. Отличительной особенностью полупроводников является рост их проводимости с температурой. Повышение, температуры полупроводника с атомной решеткой сравнительно слабо сказывается на подвижности и, но оказывает сильное влияние на концентрацию носителей. Значе1н1я энергии ионизации доноров и акцепторов значительно ниже энергии запрещенной зоны Fo, поэтому при невысоких температурах проводимость [c.174]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — веш ества, промежуточные между проводниками и диэлектриками (изоляторами), с резко выраженной зависимостью их электропроводности от теми-ры, существенпой зависимостью от количества и природы примесей, воздействия электрич. поля, света и др. внешних факторов. Различие проводников, П. и изоляторов объясняет зонная теория в чистых П. и электронных изоляторах между валентно зоной и зоной проводимости HsieeT H запрещенная зона энергий (в П. она < 5 эв, в изоляторах 5 эв) в проводниках последняя отсутствует (зоны могут даже перекрываться). Миним. ширина заиреш енной зоны, вместе с др. данными о зонной структуре, определяет электропроводность, фотопроводимость, температурные зависимости параметров и др. св-ва П. [c.33]

Для монокристалла dTe в диапазоне О-ЬЗОО К получена следующая аппроксимация температурной зависимости ширины запрещенной зоны [3.61] [c.85]

Таблица 3.6. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны некоторых кристаллов (параметры аппроксимации Варшни)

Высказано предположение о том, что истинной формулой NaSb является Na4Sb4 [2]. На основании температурной зависимости электросопротивления установлено, что ширина запрещенной зоны NaSb равна 0,82 эв [2]. [c.225]

Зависимость удельного сопротивления одного из образцов закиси меди от температуры показана на рис. 8-40. Ширина запрещенной зоны закиси меди приведена в табл. 8-9 температурный коэффициент линейного расширения 0,93-10 градг , удельная теплопроводность 6,2 вт1 м - град). [c.364]

В отсутствие надежной теории края поглощения приходится использовать относительно грубый метод определения зависимости ширины запрещенной зоны от температуры, такой, как определение значения со, при котором а принимает некоторое заданное значение (для этой цели часто используется а = = 1000 СМ ). Применяя эту процедуру, Эдмонд [73] получил температурную зависимость ширины запрещенной зоны Ео. Она падает от значения - 2 эВ при низких температурах (в стеклообразном состоянии) до почти нулевых значений при температурах 600°С. Величина —dE Idt довольно большая ( 1,6Х XlO-3 эВ/град), и это находится в согласии с информацией, получаемой из измерений явлений переноса. Эта величина на порядок больше типичных значений, наблюдаемых в кристаллических твердых телах, но аналогичные большие значения [c.119]

Энергетическая щель. Энергетическая щель в сверхпроводниках имеет совершенно другую природу, чем запрещенная зона в диэлектриках ). Аргумент в экспоненциальной функции, описывающей температурную зависимость теплоемкости, позволяет определить величину полущирины энергетической щели ). На рис. 12.10,6 видно, что теплоемкость галлия изменяется по закону ехр(—Д/АвТ ), где Д ХЛквТс. Таким образом, щирина щели [c.431]

На рис, 7.4.16 показано семейство продольных мод. Обычно наблюдается ТЕ-поляризация. Как правило, модовый состав излучения ДГС-ла ера с широким контактом при / >/пор предполагает существование нескольких семейств мод, что, по-видимому, является результатом возникновения каналов генерации, описываемых ниже. С увеличением тока все больше каналов достигает порога и минимумы между дискретными линиями заполняются. Межмодовое расстояние определяется выражением (3.8.11). Огибающая спектра лазера лежит на несколько миллиэлектрон-вольт ниже запрещенной зоны чистого GaAs и имеет почти ту же температурную зависимость, что и ширина запре- [c.223]

На рис. 7.12.2, а показан спектр генерации этого РОС-лазера. Нижний спектр снят при токе 1,1 /пор, а верхний — при токе 1,5/пор. На рис. 7.12.2,6 для сравнения приведены спектры лазера с плоским резонатором, сделанным из того же самого материала. Сравнение показывает, что РОС-лазер обладает селективностью по длине волны. Также видно, что длина волны генерации остается постоянной при изменении уровня накачки. Излучательные свойства этого РОС-лазера, а также лазера с плоским резонатором для рабочих температур между 150 и 400 К приведены на рис. 7.12.3. Показаны температурные зависимости как длины волны генерации, так и пороговой плотности тока. В этом интервале температур наблюдаются две поперечные ТЕ-моды и одна ТМ-волна. Между 300 и 360 К в диоде наблюдалась генерация в основной поперечной (т = 0) ТЕ-моде, при этом / ор был приблизительно на 20% больше, чем в лазере с зеркалами, полученными скалыванием. Минималь-ное значение /пор составляло 3,4 кА/см при 320 К. Рассогласование между брэгговской частотой и спектром усиления приводит к быстрому возрастанию /пор ниже 700 и выше 360 К. Рис. 7.12.3 ясно показывает, что в лазере с плоским резонатором сдвиг длины золны генерации с температурой происходит гораздо быстрее, чем в РОС-лазере. Излучение лазера с плоским резонатором следит за температурной зависимостью ширины запрещенной зоны, а длина волны генерации РОС-лазе-ра — за более слабой температурной зависимостью показателя преломления. Спектральные измерения с высоким разрешением показали, что спектральная ширина единственной продольной [c.304]

Смотреть страницы где упоминается термин Запрещенная зона температурная зависимость : [c.252] [c.133] [c.455] [c.486] [c.188] [c.191] [c.258] [c.20] [c.85] [c.85] [c.190] [c.98] [c.38] [c.444] [c.455] [c.189] [c.287] [c.403] [c.15] [c.75] [c.78] [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...