Невырожденные полупроводники также Полупроводники

В невырожденных полупроводниках уровень Ферми располагается внутри запрещенной зоны (рис. 6.40). Таким образом, при 7 = О К валентная зона будет заполнена полностью, а зона проводимости будет пустой. Можно показать, что в этих условиях кристалл не проводит, т. е. является изолятором. Заметим также, что уровень Ферми имеет также и другое свойство — при любой температуре f(E[) = 1/2. [c.406]

Учитывая (7.162) и (7.164), а также полученные выше выражения для концентрации носителей в невырожденных (7.157) и вырожденных (7.147) полупроводниках, можем сделать вывод о температурной зависимости электропроводности собственных полупроводников. Так, например, электропроводность невырожденных собственных полупроводников увеличивается с ростом температуры по экспоненциальному закону. [c.250]

Если два состояния системы обладают одинаковой энергией, то их часто называют вырожденными. К сожалению, термин вырожденные может иметь два совершенно разных значения. Здесь оно использовано в том смысле, что электронная теплоемкость вырождается (деградирует) по сравнению с ее большим значением, вытекаемым из классических моделей. Ряд других свойств также вырождается в результате квантовых ограничений, поэтому говорят, что в металле имеется сильно вырожденный электронный газ . И в полупроводниках электронный газ может быть как вырожденным, так и невырожденным в зависимости от того, имеется ли достаточное число свободных электронов, чтобы стали существенными квантовые ограничения движения электронов. [c.126]

Некоторые особенности теплопроводности полупроводников заслуживают специального рассмотрения. В чистых полупроводниках теплопроводность при нормальных и низких температурах определяется главным образом решеткой и поэтому обнаруживает такое же поведение, как и в неметаллах, которое уже описывалось ранее. Введение небольшого количества примесей прежде всего уменьшает фононную теплопроводность, поскольку фононы начинают испытывать рассеяние на ионах примеси, а во многих случаях также и на электронах, появляющихся из-за наличия примесей. Последний тип рассеяния во многом отличается от рассеяния на электронах, образующих вырожденную систему, когда в рассеянии участвуют только электроны с энергиями, близкими к энергии Ферми. При достаточно сильном легировании полупроводника может стать существенной и электронная теплопроводность, но, если система электронов остается невырожденной, соотношение между электропроводностью и электронной теплопроводностью имеет иной вид, чем в обычном металле. Существует еще один дополнительный механизм переноса тепла в полупроводниках. Электрон-дырочные пары, образующиеся на горячем конце сносятся в направлении градиента температуры и рекомбинируют на холодном, конце. При этом происходит перенос по полупроводнику энергии ионизации пары. [c.253]

Формулы (23.1) написаны в гауссовой системе единиц. Основную роль играет первое неравенство второе введено лишь для упрощения выкладок. Для большинства полупроводников неравенства (23.1) фактически выполняются в довольно широком интервале концентраций электронов и температуры. Напомним, что под следует понимать квадрат заряда, деленный на диэлектрическую проницаемость решетки. В гомеополярных полупроводниках это обстоятельство может быть весьма существенно (у германия, например, е==16). Заметим также, что в невырожденном газе по определению всегда [c.196]

Отклонения от закона Видемана - Франца могут возникнуть, если имеются отклонения от приближения времени релаксации, а также в случаях, когда электронный вклад в теплопроводность пе является доми-пируюгцпм. Папример в полуметаллах и полупроводниках ноток тенла, переносимого фононами, может быть сравним или быть больгпе электронного вклада. Для невырожденного полупроводника из (8.25) при Тп , Тр тп и Тр времена рассеяния импульса электронов и дырок) [c.54]

W = Ке1аТ изменяется, когда плотность электронов становится невырожденной при однозонном переносе, приближаясь в пределе статистики Максвелла—Больцмана к другому постоянному значению такого же порядка величины. Дополнительный перенос тепловой энергии может также возникать, когда имеются и электроны, и дырки (амбиполярная диффузия). Возможность делать выводы об электронной структуре жидких полупроводников на основе амбиполярного эффекта для Ке, вероятно, стимулировала некоторый интерес к измерениям к. Однако теория [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...