Полупроводники температурная зависимость

Примесная проводимость полупроводников. Температурная зависимость электропроводности невырожденных примесных полупроводников, как и собственных, определяется в основном температурой зависимостью концентрации носителей. Поэтому качественный характер кривой зависимости а (Т) аналогичен кривой зависимости п (Т), показанной на рис. 6.4, в. [c.191]

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]

Необходимо сразу отметить, что процессы, обусловливающие электропроводность, очень сложны. Хотя качественная сторона этих процессов вполне ясна и теория позволяет предсказать общий вид температурной зависимости сопротивления металлов,, сплавов и полупроводников, однако количественные оценки недостаточно точны для расчета характеристик термометров сопротивления. Основная трудность вычислений связана с необходимостью точного теоретического учета относительного вклада различных конкурирующих процессов. [c.187]

Температурная зависимость удельного сопротивления полупроводника, в который добавлено небольшое количество примеси, показана на рис. 5.7 [12]. На практике в полупроводнике всегда присутствуют как донорные, так и акцепторные примеси, и разработчик полупроводниковых термометров сопротивления может лишь выбирать соотношение между теми и другими. Для описания процессов проводимости рассмотрим германий, содержащий донорные атомы мышьяка в концентрации N(1 и какие-либо акцепторные атомы в концентрации Л а-На рис. 5.7 можно выделить четыре температурных диапазона, в каждом из которых преобладает какой-либо один механизм проводимости". В высокотемпературном диапазоне [I] проводимость обусловлена главным образом электронами, термически возбужденными из валентной зоны в зону проводимости согласно уравнению (5.8), поскольку все примесные атомы давно уже ионизованы. Это область собственной проводимости для германия она начинается чуть выше 400 К. Этот диапазон не представляет особого интереса для германиевых термометров сопротивления. [c.198]

Ом см . Последний пример, в частности, показывает, что при переходе от одной группы веществ к другой значения электропроводности могут перекрываться. Поэтому классификация твердых тел по электропроводности не является совершенно однозначной. Различие между металлами, с одно стороны, и диэлектриками и полупроводниками—с другой, проявляется достаточно четко в ходе температурных зависимостей удельной электропроводности. Для полупроводников и диэлектриков эта зависимость (в некотором интервале температур) описывается выражением вида [c.209]

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]

Температурная зависимость электропроводности (на постоянном токе). Предположим, что плотность состояний в аморфном полупроводнике имеет вид, изображенный на рис. 11.6. В рамках этой модели плотности состояний следует различать три механизма проводимости. [c.360]

Термоэлектрическая термометрия основана на температурной зависимости термо-ЭДС (Е), возникающей в термопаре — проводнике, состоящем из двух соединенных разнородных электропроводящих элементов (обычно металлических проводников, реже полупроводников). Термопары широко используются для измерения температур примерно от 4 до 3000 К- [c.179]

То — константа, принимающая в зависимости от материала значения, близкие к 10 —10 К), которое отличается от температурной зависимости коэффициента электропроводности для кристаллических полупроводников, имеющей степенной характер. Однако вблизи гелиевых температур зависимость а(Т) для ряда материалов оказывается более слабой, чем (12.4). [c.284]

На рис. 3.11 приведена температурная зависимость концентрации электронов в зоне проводимости для полупроводника п-типа. На кривой имеются три характерных участка аб - для примесной электропроводности, бв - для области истощения примеси и вг - для собственной электропроводности. [c.58]

На рис. 3.15 показаны кривые температурной зависимости а/ас для кре.м-ния, содержащего различные качества примеси. Точка а соответствует температуре истощения примеси, точка б - температуре ионизации, при которой примесный полупроводник превращается в собственный. [c.64]

Электросопротивление ферритов изменяется от 5-10" до 10 ом-м они являются полупроводниками наименьшее электросопротивление у магнетита. Электросопротивление ферритов зависит от их состава, структуры и посторонних примесей. Температурные зависимости электропроводности и электросопротивления ферритов определяются формулами [c.187]

Температурная зависимость электропроводности полупроводников выражается формулой [c.282]

На рис. 8.4 представлена температурная зависимость полупроводника с различной концентрацией примеси. Повышение удельной проводимости полупроводника с увеличением Т в области низких температур обусловлено увеличением концентрации свободных носителей заряда за счет ионизации примеси (рис. 8.4, участки аЬ, de, kl). [c.272]

При дальнейшем повышении температуры наступает истощение примеси — полная ее ионизация. Собственная же электропроводность заметно еще не проявляется. В этих условиях концентрация свободных носителей практически от температуры не зависит и температурная зависимость удельной проводимости полупроводника [c.273]

Селен в отличие от других полупроводников обладает аномальной температурной зависимостью концентрации свободных носителей заряда она уменьшается с ростом температуры, подвижность носителей заряда при этом возрастает. Электрические свойства, селена измерялись многими исследователями, однако данные весьма противоречивы. [c.289]

Какова температурная зависимость проводимости полупроводников и чем она обусловлена [c.186]

В общем случае температурная зависимость проводимости обусловлена как ростом концентрации носителей, так и возрастанием подвиж ности и,1 или Up). Величина подвижности на много ниже, чем у неорганических полупроводников для полимеров и = 10 10 см в-сек. [c.208]

Температурная зависимость подвижности носителей. Согласно экспериментальным данным у некоторых полупроводников и даже диэлектриков — веществ со значительно меньшей удельной проводимостью, чем металлы, подвижность носителей может быть на несколько порядков больше, т. е. электроны в плохо проводящих кристаллах могут двигаться более свободно, чем в металлах. Подвижность носителей заряда [c.240]

Причинами рассеяния носителей заряда в полупроводниках, по-разному влияющими на температурную зависимость подвижности, являются 1) тепловые колебания атомов или ионов кристаллической решетки 2) примеси в ионизированном или в нейтральном состоянии [c.241]

Подвижность носителей в ионных кристаллах. Взаимодействие носителей заряда с колеблющимися ионами в ионных кристаллах гораздо сильнее, чем их взаимодействие с нейтральными атомами в материалах с атомной решеткой. Поэтому рассеяние носителей заряда в результате тепловых колебаний ионов гораздо интенсивнее, и подвижность носителей у этой группы полупроводников в большинстве случаев более низкая. Качественно характеристика температурной зависимости подвижности в ионных кристаллах такая же, как и в атомных кристаллах. [c.242]

Температурная зависимость удельной проводимости полупроводников. Рассмотрев влияние температуры на концентрацию и подвижность носителей заряда, можно представить и характер изменения удельной проводимости при изменении температуры. В полупроводниках С атомной решеткой (а также в ионных кристаллах при повышенных температурах) подвижность меняется при изменении температуры сравнительно слабо (по степенному закону), а концентрация — очень сильно (по экспоненциальному закону). Поэтому температурная зависимость удельной проводимости подобна [c.242]

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]

Сравнение результатов, полученных в этом параграфе, с результатами предыдущего параграфа показывает, что между металлами и полупроводниками существует принципиально важное отличие. В то время как у металлов концентрация носителей заряда практически не зависит от температуры и температурная зависимость их проводимости целиком определяется температурной зависимостью подвижности носителей, в полупроводниках, наоборот, концентра-19 ) [c.190]

Рис. 7.8. Температурная зависимость электропроводности собственных полупроводников

Область t простирается от температуры истощения примеси Т, до температуры перехода к собственной проводимости Т,-. В этой области все примесные атомы ионизированы, но еще не происходит заметного возбуждения собственных носителей, вследствие чего концентрация носителей сохраняется приблизительно постоянной и равной концентрации примеси п = Л . Поэтому температурная зависимость проводимости полупроводника в этой области определяется температурной зависимостью подвижности носителей. Есл.и [c.192]

Если исследуемые образцы являются плохими проводниками электрического тока (полупроводниками или диэлектриками), целесообразно использовать способы, показанные на рис. 30, а—з. При изучении температурной зависимости твердости металлических материалов методом вдавливания в поверхность образца алмазного или сапфирового индентора в нашей практике успешно применяются методы нагрева, схемы которых изображены на рис. 30, бив. Микростроение металлов и сплавов при их нагреве и растяжении в вакууме или в защитных газовых средах можно изучать при радиационном нагреве (см. рис. 30, б), а также при контактном электронагреве (см. рис. 30, д). [c.77]

Рис. 159. Температурные зависимости микротвердости элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений

Резистивные пасты. В резистивных пастах функциональные материалы являются комбинацией проводников, изоляторов и полупроводников, в проводниках сопротивление композиции определяется главным образом свойствами контактов между металлическими частицами. В резистивных композициях истинная картина механизма проводимости неизвестна, но исходя из величин сопротивления, чувствительности резисторов к напряжению и характера температурной зависимости можно сделать вывод, что контакты между частицами имеют полупроводниковую природу. [c.471]

Рассмотрим теперь причину высокого электрического сопротивления ферритов. В силу одинакового хода температурной зависимости логарифма электросопротивления от обратной температуры ферриты по электрическим свойствам относят к полупроводникам. Однако кристаллическая решетка ферритов состоит из чередующихся положительно и отрицательно заряженных ионов. Поэтому механизм электропроводности ферритов должен отличаться от механизма электропроводности полупроводников типа германия с большой длиной свободного пробега носителей тока. [c.35]

В предыдущей главе при обсуждении вклада электронов проводимости в теплопроводность и теплоемкость металлов было установлено, что электронный газ в металлах является сильно вырожденным. Поскольку в этом случае концентрация электронов от температуры практически не зависит, температурная зависимость электропроводности металла o=e/ip, определяется зависимостьк> подвижности от Т. В области высоких. температур в металлах, так же как и в полупроводниках, доминирует рассеяние электронов на фононах. Выше было показано, что для вырожденного электронного газа подвижность, обусловленная рассеянием на фононах, обратно пропорциональна температуре (7.164). [c.255]

В таблицах при отсутствии дополнительных обозначений приведены данные для твердого иоликристалличе-ского состояния. В других случаях приняты сокращения (м/к) — монокристаллическое состояние (в случае, когда для вещества приведены данные для монокристалли-ческого и поликристаллического состояний, во избежание ошибок специально выделено значение поликристаллического состояния — (п/к) )с ц и Х1 —восприимчивости, измеренные вдоль и перпендикулярно оси наиболее высокой симметрии x > X . Хс — восприимчивости вдоль направлений векторов трансляций элементарной ячейки данной кристаллической решетки (г) — газообразное, (ж) — жидкое, (ТВ) — твердое состояние (р) — раствор р — концентрация дырок в полупроводнике п— концентрация электронов в полупроводнике Тал — температура плавления Твсп — температура испарения АГ — интервал температур, в котором температурная зависимость х следует закону Кюри — Вейсса, прочерк в таблицах означает, что значение температуры измерения в оригинальной работе не приведено. [c.594]

На рис. 3.13 показаны кривые температурной зависимости подвижности, и 1/Т) при различных значениях концентрации легирующей прнмеср а. чевыро-жденном полупроводнике. [c.61]

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]

Подвижность носителей в полупроводниках с атомной решеткой. В полупроводниках с атомной решеткой рассеяние носителей заряда происходит на тепловых колебаниях решетки и на ионизированных примесях. Эти два механизма рассеяния приводят к появлению двух участков в температурной зависимости подвижности. При рассеянии носителей на тепловых колебаниях решетки средняя длина свободного пробега одинакова для носителей заряда с различными скоростями и обратно []роиорциональна абсолютной температуре полупроводника. Это следует из того, что рассеяние носителей заряда должно быть прямо пропорционально поперечному сечению того объема, в котором шлеблется атом, а оно пропорционально квадрату амплитуды колебания атома, определяющему энергию решетки, которая с температурой растет, как известно, по линейному закону. Поэтому, так кап 3 формуле (8-11) /ср 1/7 , а УТ, то [c.241]

Температурная аасисимость удельной проводимости полупроводника есть результат изменения концентрации и подвижности носителей заряда (рис. 8-6). В области низких температур полупроводник характеризуется примесной электропроводностью, а в области высоких температур — собственной электропроводностью. В области примесной электропроводности приведены три кривые для различных значений концентрации примесей, вплоть до вырождения полупроводника, когда зависимость его удельной проводимости в некотором интервале температур стано-аится подобной зависимости удельной проводимости металлов. [c.243]

Законы К. м. составляют фундамент наук о строении вещества. Они иозволили выяснить строение электронных оболочек атомов и расшифровать атомные и молекулярные снектры, установить природу хим. связи, объяснить периодич. систему элементов Менделеева, понять строение и свойства атомных ядер. Поскольку свойства макроскопич. тел определяются движением и взаимодействием частиц, из к-рых они состоят, законы К. м. объясняют многие макроскопич. явления, напр. температурную зависимость и величину теплоёмкости макроскопич. систем (газов, твёрдых тел). Законы К. м. лежат в основе теории строения твёрдых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников) и её многочисл. техн. приложений. Только на основе К. м. удалось последовательно объяснить магн. свойства веществ а создать теорию ферромагнетизма и антиферромагнетизма. К. м. естеств. образом решила ряд проблем классич. статистич. физики, напр, обосновала теорему Нернста (см. Третье начало термодинамики), разрешила Гиббса парадокс. Важное значение имеют макроскоиич. квантовые эффекты, проявляющиеся, [c.273]

Р. в. измеряют по температурной зависимости и по величине терм оэмиссионжого тока в металлах и вырожденных полупроводниках — по красной границе внеш. фотоэффекта. Контактная разность потенциалов 7к двух тел равна разности их Р. в. измеряя 17 между исследуемой поверхностью и эталонной, Р. в, к-рой известна, находят Р. в, первой. [c.194]

Экспериментальные методы. Сказанное выше относилось к рассеянию носителей внутри одной зоны (долины) с энергетич. спектром носителей, вырожденный только по ориентации спина. В более сложных ситуациях (вырожденные зоны, многодолинные полупроводники) трудно определить теоретически, какой механизм рассеяния доминирует в той или иной областн темп-р и энергии носителей. Поэтому осн. источником сведений о механизме Р, н. з. является эксперимент. Механизм рассеяния импульса обычно определяют по измерению подзижности носителей заряда ц - = (е/m)ip и по ширине линии циклотронного резонанса Дшв = 1/тр. Входящее сюда Тр усреднено по энергии. Для невырожденного полупроводника усреднение сводится к замене f на Г. Поэтому, изучая температурные зависимости ц или Дое, можно отличить рассеяние на примесях, когда р Г /, от рассеяния на акустич. фононах, когда р еч для деформационного или [c.276]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...