Зонный характер энергетического спектра кристаллов

ЗОННЫЙ ХАРАКТЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА КРИСТАЛЛОВ [c.142]

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]

Заметим, кроме того, что при сравнении кривых, представленных на рис. 7—14, с экспериментальными кривыми следует иметь в виду, что в кристаллах эффективная частота столкновений V и,, следовательно, величина 8 в действительности являются функциями частоты (см. п. 14.1, а также [62], где зависимость м(и>) вычислялась для Классической модели кристалла, и [63], где расчеты v(u)) проводились для молекулярных кристаллов). Например, в тех случаях, когда затухание света обусловлено электрон-фононным взаимодействием, характер зависимости 8(и>) оказывается существенно связанным с формой энергетической зоны механического экситона и спектром фононов. При этом во всех случаях величина 8(и>) резко спадает при увеличении (о—и)((0) Вид функции 8 (ш) становится особенно существенным при низких температурах. Так, например, при положительной эффективной массе механического экситона величина 8 (ш) в окрестности экситонной зоны при (1) (1)( (0) значительно меньше величины 8 (со) при и) и>((0) (см. п. 14.2). Из сказанного, таким образом, ясно, что экспериментальные кривые п(ш) и х(ю) для кристаллов могут существенно отличаться от представ. енных на рис. 7—14, где величина 8 предполагалась не зависящей от и>. С целью проиллюстрировать влияние [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...