• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Акцепторный примесный уровень

При внедрении трехвалентного элемента, например, бора, в решетку четырехвалентных германия или кремния (рис. 4,б) образуется полупроводник p-типа с дырочной электропроводностью, так как одна из ковалентных связей оказывается неукомплектованной и способной легко захватить электрон у соседнего атома, вследствие чего в этом атоме образуется дырка, которая будет последовательно кочевать по кристаллу, являясь основным носителем заряда. В соответствии с этим на энергетической диаграмме рис. 3 вблизи потолка Wv ВЗ на расстоянии ∆W от него создается акцепторный примесный уровень. При комнатной температуре большинство электронов из ВЗ переходят на этот уровень, что приводит к появлению в ВЗ большого числа дырок и смещению кривой распределения Ферми-Дирака и уровня Ферми вниз. Величина этого смещения зависит от концентрации примеси и температуры. При обычной концентрации уровень Ферми WF располагается выше примесного уровня, т. е. в зоне ЗЗ, а при повышенной концентрации – ниже, и даже может находиться в ВЗ (случай так называемого вырожденного полупроводника). При Т=0К уровень WF располагается ниже примесного уровня, вероятность заполнения которого в этих условиях равна нулю. Подробная информация об уровне Ферми в полупроводниках содержится в специальной литературе, например, в [10].

Согласно выражению (16) удельная электропроводность полупроводника определяется



где q = 1,6•10-16Кл – заряд частицы; n и p – соответственно концентрации электронов и дырок в единице объема; μn и μp – соответствующие им подвижности.

Это выражение справедливо для всех случаев. Если учесть, что при комнатной температуре почти все электроны донорного уровня заполняют ЗП, а акцепторный уровень заполняется до предела электронами ВЗ, т. е. концентрации и , то электропроводность примесных полупроводников зависит в основном от концентрации примесей и подвижности носителей заряда:

(21)

где и – концентрации донорной и акцепторной примесей;
nn и np – соответственно концентрации электронов в ЗП и дырок в ВЗ;
μn и μp – подвижности электронов и дырок.

Зависимости электропроводности от температуры

При этом в области комнатных температур, при которых обычно работает полупроводниковый прибор, влияние...

читать далее

Стабилизатор переменного напряжения

Одна из возможных схем стабилизатора переменного напряжения на кремниевых стабилитронах приведена...

читать далее

Фотопреобразовательный режим работы фотодиода

Во этом случае фотодиод подобен действию фоторезистора. В этом (фотодиодном) режиме диод включается с помощью внешнего...

читать далее