Концентрация носителей собственная

Собственная концентрация носителей. Собственная концентрация носителей и/ соответствует идеально чистому материалу и вычисляется, если известна структура зон и эффективные массы, по формуле [c.455]

Мы отмечали, что если ширина запреш енной зоны Eg велика по сравнению с то химический потенциал собственного полупроводника fx,- будет удовлетворять условию отсутствия вырождения (28.10). Но из соотношения (28.27) следует, что когда разность между и или велика по сравнению с к Т, то столь же велика и разность между этими величинами и если только Ап не превышает на много порядков концентрацию носителей собственного полупроводника ni- Таким образом, в области, где примеси не играют суш ественной роли, предположение о невырожденности, лежаш ее в основе вывода формулы [c.199]

Концентрация носителей собственного полупроводника при 300 К I. см 10> [c.45]

Учитывая, что в собственном полупроводнике n=p=rti, определим собственную концентрацию носителей заряда [c.247]

Концентрация носителей (электронов и дырок) в невырожденном собственном полупроводнике оказалась не зависящей от положения уровня Ферми. Она увеличивается с температурой по экспоненциальному закону с энергией активации, равной половине ширины запрещенной зоны. [c.247]

В ЭТОМ случае выражение для концентрации носителей в вырожденном собственном полупроводнике примет вид [c.248]

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]

Концентрации носителей Па и ра называют равновесными они устанавливаются при наличии термодинамического равновесия. В таком полупроводнике скорость тепловой генерации носителей заряда (генерации за счет теплового возбуждения) равна скорости их рекомбинации. Поэтому По и ро остаются постоянными при неизменной температуре. В собственном беспримесном полупроводнике Па=Ро, носители генерируются и рекомбинируют парами. В примесных полупроводниках с донорными примесями (п-полупроводниках) По>ро, а в полупроводниках с акцепторными примесями (р-полупроводниках) п <ро, здесь наряду с парными процессами происходят также одиночные процессы генерации и рекомбинации носителей. Определяемая выражением (7.3.1) проводимость Оо называется равновесной. Она обусловливает электрический ток, возникающий в неосвещенном полупроводнике при приложении к нему раз-и сти потенциалов (так называемый темповой ток). [c.174]

Используя формулу (3.40) для концентрации носителей заряда в собственном полупроводнике и учитывая только множители, зависящие от температуры, запишем ее в виде [c.132]

Рис. 22.18. Температурные зависимости удельной проводимости а), коэффициента Холла (б) и собственной концентрации носителей (а) в Те [30

Рис. 22.24. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в Ge и Si [221]

Рис. 22.192. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в РЬТе [297]

Из (3.14) следует, что это произведение постоянно для данной температуры и не зависит от характера и количества примесей, содержащихся в полупроводнике. Концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике [c.55]

На участке / уменьшение р . вызывается увеличением концентрации носителей заряда за счет ионизации ловушек. Этот участок называется областью примесной электропроводности. На участке 2, где все ловушки ионизированы, увеличение сопротивления обусловливается торможением носителей заряда при их взаимодействии с совершающими тепловые колебания частицами, из которых построен диэлектрик. Наконец, на участке 3 энергия, которую получает диэлектрик при нагреве, достаточна для ионизации собственных частиц. Поэтому концентрация носителей заряда снова начинает расти, теперь уже с большей скоростью, и сопротивление снова начинает уменьшаться. [c.145]

В беспримесном кремнии при повышенной температуре определена собственная концентрация носителей, j = 2,5-Цсм . Найти проводимость у. [c.186]

Определить постоянную Холла для мышьяковистого индия с удельной проводимостью 7=4-10 Мом-см и собственной концентрацией носителей П = 2-10 1/сл коэффициент Л = 1,2. [c.206]

Собственная концентрация носителей Р-фталоцианина составляет 10 Мсм . Определить удельную проводимость, если подвижность носителей составляет [c.214]

Из формулы (6.12) видно, что равновесная концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике определяется шириной запрещенной зоны и температурой. Причем зависимость tii и Pi от этих параметров является очень резкой. Так, уменьшение Eg с 1,12 эВ (Si) до 0,08 эВ (серое олово) приводит к увеличению til и pi при комнатной температуре на 9 порядков увели- [c.163]

Область высоких температур (область собственной проводимости). Высокими температурами считаются температуры, при которых происходит столь. сильное возбуждение собственных носителей, что их концентрация начинает значительно превышать концентрацию примесных носителей /2 > = Л д. Поэтому концентрацию электронов в зоне проводимости можно считать равной Hi, а дырок в валентной — /З . Уровень Ферми в этом случае определяется соотношением (6.10), а концентрация носителей — соотношением (6.12). На рис. 6.4, б, в показаны положение уровня Ферми и концентрация электронов в области собственной проводимости (область 5). Можно приблизительно определить температуру перехода к собственной проводимости Г , если положить ц в формуле (6.17) равным ц,- [c.166]

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]

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]

Область d соответствует собственной проводимости полупроводника. В этой области концентрация носителей заряда при достаточно высоких температурах практически равна концентрации собственных носителей. Поэтому проводимость полупроводника в этой области [c.193]

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]

П( —собственная концентрация носителей заряда е —относительная диэлектрическая проницаемость [c.75]

Кремний — Si. Тип кристаллической решетки — алмаз. Температура плавления 1417°С. Плотность твердого кремния — 2330 кг/м , жидкого при температуре плавления — 2530 кг/м . Ширина запрещенной зоны при 300 К — 1,10 эВ. Собственная концентрация носителей зарядов — 10 см . Подвижность носителей заряда в беспримесном полупроводнике при 300 К электронов — 1450 mV(B с), дырок — 480 mV(B с). Коэффициент термического расширения 6,0 10" К . Кремний химически устойчив при нагреве на воздухе до 900 С, в воде нерастворим. [c.379]

Работа выхода, эВ. Собственная концентрация носителей, см- 2,4-10 [c.314]

Концентрация носителей тока в собственном полупроводнике будет, очевидно, экспоненциальной функцией температуры с энергией активации АЙ /2. [c.320]

Время рекомбинации х и время излучательной рекомбинации для некоторых полупроводников 1621. Концентрация носителей близка к собственной, Г=300 "К- [c.342]

IJT ДЛЯ двух образцов кремния по данным Пирсона и Бардина [8]. На кривых видны два почти линейных участка, соответствующих собственной и примесной проводимостям эти линейные участки кривой хорошо описываются приведенными выше предельными выражениями для удельного сопротивления р. В каждой из этих областей изменение удельного сопротивления р с температурой определяется прежде всего экспоненциальным сомножителем, описывающим активацию носителей и переход их через запрещенную зону. Следует отметить, что при переходе от примесной к собственной проводимости в результате повыщения температуры часто наблюдается область, где удельное сопротивление возрастает с ростом температуры. В этой температурной области концентрация носителей тока почти постоянна, все донорные или акцепторные примеси оказываются ионизированными и изменение удельного сопротивления с те.м-пературой определяется изменением подвижности носителей тока. [c.164]

Типичная кривая зависимости электропроводности от температуры приведена на рис. 160, а. Такую кривую удобно строить в полулогарифмическом масштабе, откладывая по оси ординат 1п7, а по оси абсцисс 1/Г. Отрезки прямых в области низких температур характеризуют примесную электропроводность при различной концентрации носителей, затем имеется переходный участок (примесные уровни истощились ), а в области высоких температур проявляется собственная электропроводность полупроводника. На основании этого рисунка для линейных участков может быть написано следующее уравнение [c.289]

Рис. 7.17. Зависимость концентрации носителей в собственном полупроводнике от температуры, построенная в координатах 1пиь от l/T"

Концентрация носителей. Предположим, что в полупроводнике имеются доноры с концентрацией N . Аналогично тому, как это было сделано для собственного полупроводника, можно записать условие электронейтральности и из него определить положение уровня Ферми в примесном полупроводнике. Так, в области низких термодинамических температур, когда процессами переброса элек- [c.251]

Рис. 22.70. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в MgsSn, определенная из данных по отражению на свободных носителях (О) и электропроводности (ф) [147]

Рис. 22.118. Температурная зависимость собственной Рис. 22.115. Температурная зависимость ширины заире- концентрации носителей в HgTe

Для изготовления полупроводниковых приборов важное значение имеют монокристаллы кремния, весьма тщательно очищенные от примесей. Температура плавления кремния 1420 0. Собственная проводимость кремния yi = = 3-10 1/ом-см отвечает концентрации носителей п,- = 10 Мсм запрещенная зона W =l,l2 эв (табл. 13.1). Получение дырочной проводимости достигается введением акцепторов — элементов III группы (алюминий, бор). Электронный кремний получают при введении доноров — элементов V группы (л1ышьяк, сурьма, фосфор). Подвижность электронов и дырок = = Г 400сж /вХсе/с, Up = 500 см"1в-сек диэлектрическая проницаемость е = 12,5. Энергия ионизации доноров имеет небольшие значения для As 1Гд = 0,049 эв, для Sb энергия 1 д = 0,039 эв, для Р 1 д = [c.181]

Германий кристаллизуется в кубической решетке типа алмаза. Каждый атом обладает четырьмя валеитиыми связями. Температура плавления германия 936° С. В германии особенно ярко проявляется влияние примесей, поэтому при изготовлеиии германиевых приборов используют германий весьма высокой чистоты. Собственная нроводи-мость такого германия -у,-= 2-10 Мом-см отвечает концентрации носителей П = 2-10 Мсм применяемый для триодов германий должен обладать проводимостью менее 10 ом-см. Запрещенная зона германия = 0,72 эв. [c.182]

Проведем анализ этой формулы, считая для простоты, чтот о. того же порядка,, что и Тро. На рис. 6.10, б показана зависимость времени жизни неравновесных носителей от концентрации основных носителей. За начало отсчета принята концентрация носителей в собственном полупроводнике. Вправо от этой точки отложено отношение tijtii, влево pjtii. На рис. 6.10, а схематически показано [c.176]

Эффект Эттингсгаузена сопутствует эффекту Холла и состоит в том, что при пропускании тока через проводник, помещенный в поперечное магнитное поле (рис. 9.7), в направлении, перпендикулярном магнитному полю и току, возникает градиент температуры. Наибольшую величину этот эффект имеет в собственных полупроводниках. Как было показано в предыдущем параграфе, в таких полупроводниках электроны и дырки отклоняются магнитным полем в одну и ту же сторону (к грани С на рис. 9.7). Вследствие этого на одной грани образца концентрация электронов и дырок оказывается выше равновесной и там рекомбинация превалирует над тепловой генерацией носителей, а на другой грани (на грани D рис. 9,7), наоборот, концентрация носителей заряда ниже равновесной и там тепловая генерация преобладает над рекомбинацией. Вследствие этого тепло расходуется на генерацию электронно-дырочных пар в одной части образца и выделяется в результате их рекомбинации в другой части этого образца и в нем возникает разность температур Ti — (рис. 9.7). [c.270]

ФОТОПРОВОДИМОСТЬ (фоторезистивный эффект)— изменение электропроводности среды, oбy JЮвл ннoe действием эл.-магн. излучения. Ярко выражена в полупроводниках и диэлектриках. Впервые наблюдалась У. Смито.м (W. Smith, 1873) в аморфном Si (см. Аморфные и стеклообразные полупроводники). Ф. возникает из-за изменения либо концентрации носителей заряда (концентрационная Ф.), либо их подвижности под действием излучения (см. Подвижность носителей заряда). В зависимости от механизма поглощения излучения различают Ф. собственную, примесную и внутризонную. [c.355]

Зависимость концентрации нссктелей в том и другом случае от температуры показана на рис. 5.1. Собственная проводимость при концентрации носителей порядка [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...