Зависимость концентрации свободных носителей заряда от температуры

Уменьшения проводимости можно добиться путем сокращения числа свободных носителей заряда и увеличения эффективной массы электрона, для чего используются тугоплавкие металлы (Сг, Та, Мо) и полупроводники. Однако для чистых полупроводников характерна экспоненциальная зависимость концентрации п носителей заряда от температуры, что приводит к большим отрицательным значениям ТКС. [c.435]

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]

Повышение удельной проводимости кремния с увеличением Т в области низких температур обусловлено увеличением концентрации свободных носителей заряда — электронов за счет ионизации донорной примеси. При дальнейшем повышении температуры наступает истощение примеси — полная ее ионизация. Собственная же электропроводность кремния заметно еще не проявляется. В этих условиях концентрация свободных носителей практически от температуры не зависит и температурная зависимость удельной проводимости полупроводника определяется зависимостью подвижности носителей от температуры. Наблюдаемое в этой области температур уменьшение удельной проводимости кремния с увеличением температуры происходит за счет рассеяния свободных носителей заряда на тепловых колебаниях решетки. Однако возможен и такой случай, когда область истощения примеси оказывается в интервале температур, где основным механизмом рассеяния является рассеяние на ионах примеси. Тогда удельная проводимость полупроводника [c.67]

Рис. 113. Зависимость сечения поглощения от концентрации свободных носителей заряда при комнатной температуре [221 ]

Удельная электрическая проводимость полупроводника, как показано в 9.2, определяется концентрацией и подвижностью свободных носителей заряда, значения которых зависят от температуры. Причем для концентрации свободных носителей заряда характерна экспоненциальная температурная зависимость, а для подвижности — степенная. [c.66]

Экспоненциальный закон изменения концентрации свободных носителей зарядов в полупроводниках при изменении температуры объясняет принципиальное различие между температурной зависимостью проводимости полупроводников и металлов. У последних концентрация свободных носителей практически не зависит от температуры. [c.66]

На рис. 9.2 у вырожденного полупроводника (кривая 3) концентрация свободных носителей заряда не зависит от температуры и температурная зависимость проводимости определяется зависимостью их подвижности от температуры. [c.67]

Селен в отличие от других полупроводников обладает аномально температурной зависимостью концентрации свободных носителей за ряда она уменьшается с ростом температуры (рис. 14.2, а) подвиж ность свободных носителей заряда при этом возрастает (рис. 14.2, б) Температурная зависимость удельной проводимости селена представ лена на рис. 14.2, в. [c.98]

Т.е. происходит увеличение концентрации свободных носителей зарядов. Зависимость проводимости полупровод-Тй ков от температуры может быть характеризована той же формулой, что и диэлектриков (экспоненциальный закон). [c.273]

Магнетосопротивление у облученных образцов уменьшается до нуля, а коэффициент Холла становится положительным. На рис, 3.20 представлена зависимость и р облученных образцов от температуры предварительной обработки. Измерения при 300 и 77 К показали, что Rx облученных образцов не зависит от температуры измерения, т. е. свободные носители заряда находятся в вырожденном состоянии. В этом случае легко рассчитать концентрацию дырочных носителей заряда. Она оказалась в 100 раз больше концентра-ции собственных носителей заряда в исходных образцах, -i [c.121]

Рассмотрим температурную зависимость концентрации свободных электронов. В соответствии с принципом Паули , при температуре Г = О К электроны располагаются по два на каждый уровень, начиная с самого нижнего до самого высокого, определяемого числом свободных электронов. Если имеется N свободных электронов, то число занятых уровней равно N/2. В этом случае электронный газ полностью вырожден. Уровень, который отделяет полностью заполненные уровни от полностью незаполненных, называется уровнем Ферми энергией Ферми) Е . С физической точки зрения уровень Ферми - это электрохимический потенциал носителя электрического заряда, в данном случае электрона. Электрохимический потенциал равен сумме электрического и химического потенциалов. [c.228]

Рис. 8-5. Зависимость подвижности носителей заряда (а) и средней длины свободного пробега их (б) в полупроводнике от температуры при различных концентрациях примеси

Показать, что для полупроводников определяющим фактором в зависимости проводимости от температуры является не время свободного пробега носителей заряда, а концентрация носителей заряда, экспоненциально зависящая от температуры. [c.96]

Рассмотрим механизм образования термо-э. д. с. на примере однородного по.тупроводникз. Пусть один из концов полупроводника нагрет больше, чем второй. Свободные носители заряда у горячего конца будут иметь более высокие энергий и скорости, чем у холодного. Кроме того, благодаря значительной зависимости концентрации свободных носителей заряда в полупроводнике от температуры у горячего конца концентрации свободных носителей заряда окажется больще, чем у холодного. В силу этих причин поток свободных носителей от горячего конца к холодному будет больше, чем от холодного к горячему. Если концентрация свободных электронов и дырок в полупроводнике или их подвижности неодинаковы, то концы полупроводника окажутся противоположно заряженными. Состояние равновесия наступит при равенстве потока свободных носителей заряда, обусловленного градиентом температур, потоку, обусловленному действием электрического поля, возникшего в результате разделения зарядов. Установивгоуюся в состоянии равновесия термо-э. д. с. называют объемной тер.мо-э. д. с. [c.73]

Примесные полупроводники донор-ного типа. В характере зависимости положения уровня Ферми и концентрации свободных носителей заряда примесных полупроводниках от температуры можно условно выделить три области область низких температур, истощения примеси и перехода к собственной проводимости. [c.164]

На рис. 2.12 упрош енно показана связь между составом расплава и концентрацией свободных носителей заряда в кристалле КТН, выращенном по методу Киропулоса. Кривая 1 характеризует зависимость линии солидус — ликвидус от состава. Температура плавления изменяется в интервале 1000 200°С в зависимости от соотношения Та и Nb. Вблизи стехиометрии (50 мол.% KjO) получается кристалл изолятор. Концентрация свободных носителей увеличивается в соответствии с кривой 2 при увеличении концентрации К2О в расплаве. При приближении к эвтектике (66 мол.% KjO) увеличивается тенденция выпадения кристаллов ЗКаОСГа, Nb)a05, что, по-видимому, приводит к увеличению в кристалле кислородных вакансий, которые могут быть заняты ионами калия. При содержании в расплаве 50 ррт РЬ ) концентрация свободных носителей в выраш енном кристалле изменяется в соответствии с кривой 3. Возможно, что при концентрации К2О в расплаве 50 мол.% один ион РЬ за-меш ает два иона К . Это способствует появлению дополнительных свободных носителей, в результате чего в структуре создаются дефекты. При содержании в расплаве 5000 ррт РЬ концентрация свободных носителей в кристалле изменяется в соответствии с кривой 4. Коэффициент распределения РЬ + в кристалле и расплаве больше единицы, в то время как для Са + значительно меньше единицы. Однако последний увеличивается, если в выраш енном кристалле вместе с ионами Са присутствуют ионы РЬ +. [c.65]

Существенным недостатком полупроводниковых лазеров является сильная зависимость их параметров от температуры. С повышением температуры, происходящим из-за разогрева диода значительным прямым током, изменяется ширина запрещенной зоны, что приводит к изменению спектрального состава излучения и смещению его максимума в сторону длинных волн.Но главное состоит в том, что с увеличением температуры резко растет пороговый ток /пор. так кяк при неизменном токе инжекции и, следовательно, при неизменной концентрации инжектированных носителей вблизи р — ft-перехода их распределение rio энергиям становится более размытым—увеличивается интервал энергий, по порядку равный йТ, в пределах которого распределяются свободные носители заряда в энергетических зонах. Так как коэффициент усиления света зависит от степени заполнения электронами и дырками состояний соответственно в зоне проводимости и в валентной зоне, то при том же уровне нн-жекции коэффициенты усиления падают с ростом температуры. Это означает, что для достижения порогового значения коэффициента усиления при повышенных температурах требуется больший пороговый ток /пор- Поэтому проблема отвода тепла or р — ft—перехода для полупроводниковых лазеров имеет первостепенное значение. [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...