Подвижность носителей при комнатной температуре

Подвижность носителей при комнатной температуре [c.392]

Исследования электрических свойств фосфида галлия показали, что после первого прохода через зону в слитках имеются области как Р-, так и п-типа проводимости. Однако после нескольких проходов слитка через зону происходит очистка ОаР от примесей, главным образом от кремния, и материал приобретает проводимость р-типа. Концентрация свободных носителей заряда в подвергнутом зонной очистке фосфиде галлия не превышала Р = 5-Максимальное значение подвижности дырок при комнатной температуре составило М = 60 см /в.сек [3]. Следует отметить, что нелегированные образцы фосфида галлия не проявляют фото- и электролюминесценции в видимой области спектра. [c.47]

Большая подвижность может быть обусловлена малой эффективной массой носителя заряда т и большим временем свободного пробега или, точнее, временем релаксации Tq. В полупроводниках элективная масса носителей заряда может быть как больше, так и меньше массы свободного электрона. Время релаксации, характеризующее спадание тока после снятия поля, обусловливается процессами рассеяния движущихся в полупроводниках электронов. Чем больше частота столкновений и чем они интенсивнее, тем меньше время релаксации, а следовательно, и подвижность. При комнатной температуре средняя скорость теплового движения свободных электронов в невырожденном полупроводнике и в диэлектрике (если они в нем имеются) около 10 м/с. При этом эквивалентная длина волны электрона будет около 7 нм, тогда как в металлах она составляет примерно 0,5 нм. Таким образом, вследствие большей длины волны электрона в полупроводнике и в диэлектрике по сравнению с металлом, неоднородности порядка размеров атома мало влияют на рассеяние электронов. У некоторых чистых полупроводников подвижность может быть очень большой, 10 м /(В-с) и выше, у других она меньше 10" mV(B- ). Вычисляемая по последнему значению длина свободного пробега составляет лишь долю межатомных расстояний в решетках. Физический смысл требует, чтобы длина свобод- [c.240]

Приближенная количественная оценка показывает, что в диэлектрике с шириной запрещенной зоны 3 эВ концентрация свободных носителей заряда при комнатной температуре должна составлять j 2 10 м . При подвижности носителей Ыр 10 м /(В с) (100 см /(В с)) удельная электропроводность такого диэлектрика должна быть порядка 7 10 Ом х X м" (7-10 Oм см ). В действительности столь низкая электропроводность в диэлектриках не наблюдается из-за наличия в них примесей и дефектов, создающих энергетические уровни в запрещенной зоне. Концентрация свободных носителей заряда в таких диэлектриках определяется фактически количеством и характером расположения донорных и акцепторных уровней в запрещенной зоне. У контакта же с металлом концентрация свободных носителей может существенно отличаться от концентрации в толще диэлектрика вследствие образования здесь слоев обогащения или обеднения. С подобным явлением мы уже встречались в гл. 8 при рассмотрении контакта металл — полупроводник. [c.272]

В германий ввели примесь мышьяка в количестве 5-10" % по отношению к количеству атомов германия. Все атомы мышьяка при комнатной температуре ионизированы. Рассчитайте плотность электронов и дырок, используя при этом в качестве плотности собственных носителей Пг величину, полученную в результате решения упражнения 8. Кроме того, рассчитайте удельное сопротивление примесного германия при 300 К, используя значения подвижностей, приведенных в упражнении 7. [c.386]

Имеется ступенчатый р-п переход на основе германия. Удельные сопротивления при комнатной температуре областей пар соответственно равны 10 и 10 Ом-м. Подвижности электронов и дырок соответственно равны Нп = 0,36 м /(В-с) и Цр = = 0,17 м2/(В-с). Плотность собственных носителей л,- = 2,5-10 м . Рассчитайте плотности носителей в областях и р. [c.386]

Каким образом это количественное отличие приводит к качественной разнице, можно увидеть, если учесть, что вероятность заполнения состояния задается больцмановским множителем А ехр (—Е/КТ), где энергия Е порядка величины щели, а КТ при комнатной температуре составляет 0,025 эВ. В полупроводниках больцмановский множитель может быть величиной порядка 10" , тогда как в изоляторах он может упасть до 10" или 10" . Поскольку в зоне проводимости имеется только 10 состояний ), можно ожидать, что в зоне проводимости изолятора электронов не окажется. Когда мы будем рассматривать изоляторы, мы увидим, что кроме отсутствия носителей проводимость затрудняется еще одним обстоятельством, связанным с большой шириной запрещенной зоны. Дело в том, что, если носители и созданы какими-либо иными способами, они обладают малой подвижностью. [c.157]

НОСТИ И ИХ температурные зависимости для пленок и монокристаллов практически совпадают. На этом основании можно использовать подвижность как критерий качества пленки. Многочисленные исследования показывают, что подвижность при комнатной температуре чувствительна к различным эффектам рассеяния носителей (см. п. 5). [c.350]

Качественный характер изменения пирографита может быть объяснен изменением соотношения концентрации и подвижности носителей тока с ростом температуры. Уменьшение Ра от комнатных температур с ростом температуры связано с преобладающим влиянием роста концентрации носителей тока. Здесь существенную роль играют границы кристаллитов и другие несовершенства кристаллической структуры. При температурах, превышающих температуру минимума, увеличение электросопротивления связано с преобладающим влиянием теплового рассеяния. [c.75]

Зависимость подвижности свободных носителей в PbS от Т для различных температур подложки представлена на фиг. 5.32. На фиг. 5.33 приведена зависимость подвижности при комнатной [c.358]

Модель захвата довольно точно предсказывает общее поведение подвижности и концентрации носителей при комнатной температуре в широком диапазоне концентраций легирующих примесей. Однако она обладает существенными недостатками при высоких концентрациях, когда захват играет малую роль модель не позволяет предсказать разницу в сопротивлении между поликремнием, легированным фосфором, и поликремнием, легированным мышьяком, которая обнаружилась в эксперименте [8.18], а также не дает объяснения обратимому изменению сопротивления при отжиге поликремния при различных температурах [8.19]. С целью преодоления недостатков модели захвата была предложена модель сегрегации примесей, рассматриваемая ниже. [c.232]

Монокристаллы dTe получают как с электронной, так и с дырочной электропроводностью. Электронную электропроводность обеспечивают внедренные в междоузлия решетки атомы кадмия, дырочную — вакансии кадмия. Концентрация свободных носителей заряда может меняться 10 10 м" . Наиболее чистый dTe обладает высокой подвижностью электронов, которая при комнатной температуре может составлять 5,7 м /(В -с). Этот материал используют для изготовления таких приборов, как дозиметры и счетчики квантов гамма-излучения, инжек-ционные лазеры, светодиоды, солнечные батареи и генераторы Ганна. [c.99]

Значения холловской подвижности и концентрации носителей тока образцов системы (К15)х(К10)1 хРе20з при комнатной температуре [c.60]

Для структур на основе гг -InP, InGaAs, InGaAsP, условие ш, 1/а при Дх=о,9 1,6 выполняется уже при толщинах 3...10 мкм. У этих материалов наблюдаются и самые высокие подвижности носителей, достигающие при комнатных температурах по порядку величины Ю" mV(B- ) (ц = 12 600 mV(B- ) [c.134]

Быкова [104] исследовала фотопроводимость эпитаксиальных пленок PbS на Na I и обнаружила, в согласии с предыдущими работами [74, 75], что свеженапыленные слои не обладают чувствительностью. Фотопроводимость появляется после адсорбции кислорода. Подвижность при адсорбции кислорода не менялась, в то время как концентрация носителей уменьшалась в 2 раза. Поскольку толщина пленки не приводится, нельзя сделать оценки заряда, индуцированного при адсорбции кислорода. Толщины пленок должны, по-видимому, быть малыми, так как концентрация электронов в исходных образцах была 5—7-10 см- . В связи с изучением фотопроводимости исследовались и фотоэлектрические эффекты в эпитаксиальных пленках PbS. На све-женапыленной пленке (слабый л-тип), согласно данным по фото-э. д. с., поверхностный потенциал слегка положительный. Напуск кислорода при комнатной температуре не меняет поверхностную фото-э. д. с. При охлаждении пленки до 77 К происходит изменение знака фото-э. д. с. (поверхность становится р-типа) и значительное возрастание ее величины. После откачки кислорода значение ее снова уменьшается. Характер изменений фото-э. д. с. во многом совпадает с поведением узкого сигнала ЭПР [101]. [c.373]

Взяв объемную концентрацию носителей 1,23 10 см я ць = = 750 см /В-с, можно рассчитать коэффициент Холла и удельное сопротивление при комнатной температуре как функции поверхностного потенциала. Расчеты поверхностной подвижности не распространены пока на случай вырождения. Грин > получил выражение для подвижности электронного газа, весьма схожее с результатом Земела [109] для невырожденного случая. Из-за отсутствия численных значений для случая вырождения в расчете подвижности были использованы невырожденные величины. Питературные данные по холловской поверхностной подвижности очень ограниченны даже для невырожденного случая [ПО]. [c.379]

I где Рр — концентрация дырок в р-слое. В выражениях (7.3.9) и (7.3.11) коэффициент диффузии дается через подвижность ц следующим образом D = [ikT/q. Для оценки этих величин на .рис. 7.3.7 представлены значения подвижности и диффузионной I длины [31] носителей в GaAs при комнатной температуре. [c.195]

Средним Временем между двумя последовательными столкновениями электрона или, другими словами, со средней длиной свободного пробега. Из этого определения следует, что величина перенесенного заряда должна быть пропорциональна 1) плотности носителей тока Ыд, 2) времени релаксации, так как оно характеризует время, в течение которого поле воздействует на электрон до следующего столкновения с решеткой, и 3) величине д1т, поскольку ускорение электрона в поле прямо пропорционально заряду и обратно пропорционально массе электрона. Теория свободного электрона не объясняет высоких значений длины свободного пробега электрона которая в металлах при комнатной температуре равна 100А, что соответствует т = 10 се/с. Величина дх/т в уравнении (2.1) определяется как подвижность [х, т. е. средняя скорость движения электрона в поле единичной напряженности. И если в уравнении (2.1) произвести соответствующую замену, то оно примет вид [c.34]

ВЙРОЖДЕННЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК, полупроводник с большой концентрацией подвижных носителей заряда (эл-нов проводимости и дырок). Носители заряда в В. п. подчиняются Ферми — Дирака статистике, уровень Ферми лежит в зоне проводимости или в валентной зоне. В обычном (невырожденном) ПП, где концентрации носителей невелики и они подчиняются Больцмана статистике, уровень Ферми расположен в запрещённой зоне. В условиях сильной инжекции носителей возможно одновременное вырождение и эл-нов и дырок. Уровень Ферми при этом расщепляется на два квазиуровня, один из к-рых может лежать в зоне проводимости, другой в валентной зоне. Э. М. Эпштейн. ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, 1) темп-ры Т, превышающие комнатную темп-ру ( 300 К). Нагрев металлич. проводников электрич. током позволяет достигнуть неск. тыс. кельвинов (К), нагрев в пламени — примерно 5000 К, электричк разряды в газах — от десятков тыс. до миллионов К, нагрев лазерным лучом — до неск. млн. К, темп-ра в зоне термояд, реакп ций может составлять 10 —10 К. В момент образования нейтронных звёзд темп-ра в их недрах может достигать —10 К, а на нач. стадиях развития Вселенной в-во могло иметь ещё большую темп-ру. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...