Реферат: Физические основы полупроводников
+Начло4.9.00
Электроника — об. Науки изучающая и применяющая взаимодействие электронов и других заряженых частиц с электромагнитными полями в вакууме, газах, твёрдых телах сцелью приёма, передачи, и обработки информации. Про образом современных электронныхприборов стала.
1872--- лампа накаливания Лодыгин
1900--- ПП – п/п диод-детектор Попов
1904--- электровакуумный диод Фельдманта
1907--- электровакуумный триод Ли-Де-Форест
1914--- первые электролампы в России
1930--- Систематические исследования свойств п/п Иоффе.Появления много сеточных и комбинированных ламп освоение отечественнойпромышленностью лучевых и фотоэллектических приборов положивших начало развитию телевидения .
1940--- доказано существования p-n перехода Лошькарёв.
1948--- создание п/п транзистора Бардин и Брайтен
1957--- Туннельный диод
1958--- Интегральныё схемы
1965--- ИМ среднего уровня integer – (Целое число)
1870--- БИС
1980--- СБИС и функциональная электроника
1990--- развитие концепции к наноэлектронике.
5.9.00 Строение атома, дискретность энергетических уровней eв атоме.
<img src="/cache/referats/25618/image002.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1127">e.
С точки зрения квантовой механики частица и волна могутвзаимно преврашяться
обладают карпоскулярноволновым дуализмом. Каждый квант светаможет передавать свою Eотдельному e E=h*<span Lucida Console";color:white;background:olive;mso-highlight: olive">ν
<span Lucida Console""> соотношение Планка h=6.62*10^-34(Дж*с) <span Lucida Console";background:olive; mso-highlight:olive"> <span Lucida Console";color:white;background:yellow;mso-highlight: yellow">h=4.5*10^-15(эВ*с) постоянная Планка, волновые фотонов выраженыравенством связи частоты излучены с длиной волны ν=С/λ С=3*10^8(м/с) E фотона также можно определить из соотношения Эйнштейна E=m*C^2 или ур. Деброиля. λ=h/mc
Квантовое число e.
<span Lucida Console"">ŋ-
главноеквантовое число определяет Ee а также электрический уровень на которомнаходиться e, номер уровня (слоя) соответствуетномеру периода в таблице Минделева.1<span Lucida Console"">≤
<span Lucida Console"">ŋ≤7Обозначение E уровня
K
L
M
N
O
P
Q
значение
1
2
3
4
5
6
7
L –побочное характеризует Е е на под уровне а также форму электронногооблака 0≤L<span Lucida Console"">≤
(<span Lucida Console"">ŋ-1)Обозначения под уровня
S
P
D
F
Значения-L
1
2
3
При L=0 S-орбита ль<img src="/cache/referats/25618/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> L=1 P-орбита ль<img src="/cache/referats/25618/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
mL -Магнитное квантовое числохарактеризует ориентацию электронной
Орбитали в пространстве и число энергетических состояний напод уровне -L:0:+L
mL всего можетпринимать (2L+1)значений
Пример1L=0 mL=0 S
L=1 mL=-1:0:1 P
L=2 mL=-2:-1:0:1:2 D
L=3 mL=-3:-2:-1:0:1:2:3 F
Запрет Паульса в атоме не может быть 2 е укоих все 4 квантовых числа были быодинаковы.
mS=+-½ это спиновая квантовое число оно характеризует вращение е вокруг своей оси
06.09.00
Эн.
уровень
Эн.
под.уро.
Магнитно
Квантово
число
Эн.
под
уро
Чис. Эн.
Орбит на
уровне
Чис… е
на под
уровне
Чис.
е на
уров
Формулы
Об
ур
Зн
n
Об
пу
Зна
L
K
1
S
1
1
2
2
1S^2
L
2
S
P
1
0
–1:0:1
1
3
4
2
6
8
2S^2,2P^6
M
3
S
P
D
1
2
–1:0:1
-2:–1:0:1:2
1
3
5
9
2
6
10
18
3S^2,3P^6,
3D^10
N
4
S
P
D
F
1
2
3
–1:0:1
-2:–1:0:1:2
-3:-2:-1:0:1:2:3
1
3
5
7
16
2
6
10
14
32
4S^2,4P^6
4D^10,4F^14
7.9.00 Расположение е ватоме
1.Принцип наименьшей Е
2.Правило Гунда
3.Запрет Паули
1.Принцип наименьшей Е
е в атомераспологаютья так чтобы иметь наименьшую Е
1-е правилоКлечьковского
При увеличении заряда ядра атома происходит последовательноезаполнение орбита лей, а именно от орбита лей с наименьшим значениям суммы(n+L) к орбиталям с большим значениямсуммы(n+L)
Пример13d > 4s
∑(n+L)=3+2=5 ∑(n+L)=4+0=4
Пример2
3d 4p
∑(n+L)= 3+2=5 ∑(n+L)=4+1=5
ПО 1-е правило Клечьковскогорешить нельзя
2-е правилоКлечьковского
При увеличении заряда ядра атома происходит последовательноезаполнение орбита лей
В сторону увеличения главного квантового числа n
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d 4p
Таким образом в Пример2 с начало заполняется 3dа за тем 4p
2.Правило Гунда на подуровне е рассполагаються та чтобы был максимальный спин
3.Запрет Паульса в атоме не может быть 2 е укоих все 4 квантовых числа были быодинаковы.
08.09.00 Классификация твёрдых тел всоответствии с зонной теорией
При получении дополнительной Е е внешней оболочки атома теряютжесткую связь со своим атомом и начинают переешяться в обёме, станов6яться свободнымносителями заряда.
Свободная зона на уровнях коей могут находиться е привозбуждении называется зоной проводимости.
Ближайшей разрешенной зоной в ЗПназывается валентной зоной при Т=0К она полностью заполнена.
Твёрдые тела<img src="/cache/referats/25618/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">
В Ме е принадлежат не отдельным атомам, а всемукристаллу это приводит к тому, что даже не большая Е возбуждает валентные е внешнего Е уровня становятся свободны.
В п/п ковалентные связи образуются когдасоединяющиеся атомы имеют обший е врашяются вокруг общих ядер при Т= 0К атомыкристаллической решетки п/п на в состоянии покоя при повышении Т возникаюттепловые колебания решетки что приводитк разрыву связей и появлению свободных е . Если сообщить е Е> /Е то он сможет перелететь из ВЗ вЗП и принять участие в эл. токе.
Процессыпротекающие в д/э.
Схожи спрцесами в п/п различие лишь в ширине ЗЗ в д/э они на столько велики что призначительной Е воздействие, количество е перемешённых в ЗП крайне мало.
Качественное отличие п/п и д/э от Мезаключается в том, что и п/п, и д/эпри Т=0К
ЗП пустует => проводимостьотсутствует у Ме в результате взаимногоперекрешьивания
ВЗ и ЗП даже при Т=0К в ЗПнаходиться значительное количество е и проводимость имеет место быть.
11.09.00 ВЕРОЯТНОСТЬ
При сообщении кристаллическойрищётки п/п дополнительной Е е покидают свой атом становятся свободными,такой переход в ЗП называют, эл. нейтральностью атома в результате чегопоявляиться не скомпенсированный + заряд ядра равный по модулю заряду е, такой + называется дыркой.
Появление е в ЗП означает, что п/п становится эл.проводящим, это эл. проводимость появляется в следствии нарушении валентныхсвязей в кресале п/п и называется собственной эл. проводимостью (эл.проводностью)
На эл.проводностью проводника существенное влияние оказывают внешние Е воздействия(свет, Т)
Статистика носителейзаряда в твёрдом теле уровень Фельдмана в Ме и п/п.
Эл. фаз.Свойства в значительной степени зависят от концентрации в нём носителей зарядапри данной Т.
В каждом конкретном случае существует наиболее вероятное распределениячастиц по Е уровням которое описываетсяс помощью функции указывающий на вероятность заполнения частичами данного Есостояния.
Вероятность отношения количества исходов благоприятствующихсобытию к общему числу исходов 0≤p≤1
При рассмотрении данного вопроса надоучитывать что общее число е в изолированном объёме п/п есть строго постояннои = совокупности валентных е всех атомов эти е рассполагаються по Е состояниям в зависимости от Т.
Таким образом вероятность заполнениячастицами данного Е состояния представляет собой среднее число частицнаходящихся в данном Е состояние.
Распределение по Е уровнямописывается ф-ия распределения ФерманаДарка
Fe(E,T)=1/(exp((E-Ef)/kT)+1)(constБольцмана k= 0.86*10^-4[эВ/град] ,,, Е-Ее на уровнях,,,
Еf-энергияФерма )
Вероятность заполнения Е состояния е выражается в долях единицы так: если на уровне находиться 2 е товероятность заполнения = 1, а если уровень свободен то 0. Ef=1/2
12.09.00 Уровень Ферма в Ме
Согласно зонной теории последней разрешенной зоной в Мезаполниться уровень
Не полностью при Т=0k е должны.находиться на уровнях соответствующихминимальной Е.
fe=1последними заполниться Efэто максимальная Е, кою могут иметь е в Ме при Т=0k
Распределения ФермаДарка для е в Ме
Все уровни расположенные выше уровня Ферма при Т=0k имеют функцию заполнения =0
При увеличенииТ часть е переходит наиболее высокий Е уровень: такимобразом, часть уровней находящихся выше уровня Ферма окажется занятой.
Чем выше Т темшире об. уровней сосредоточатся функция вероятность = ½
При Т<span Tahoma",«sans-serif»">≠
0k часть е может переходить из ВЗ в ЗП, вЗП появляются уровни с вероятностью отличной от единицы переход е может осуществляться только на уровне расположенном близко к зонепроводимости с уровней расположенных близко к ВЗ.14.09.00Эл.проводимость тт
Количественная мера проводимости служит величинаудельного сопротивления.
<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» ">Ме
Д/э
П/п
10^-6…10^-4 [Ом*см]
10^10 [Ом*см]
10^-3…10^10 [Ом*см]
Эл. ток в тт это направленный поток носителей зарядакоторое накладывается на их хаотическое движение.
Расстояниепройденное е , ионом, дыркой без столкновения с узламикристаллической решётки есть длинна свободного пробега.
На длинесвободного пробега е движиться ровно ускорено при чёмскорости е могут быть разными численное значения, но суммарный вектор движения е без эл.тока=0
В Мескорости е практически не зависят от Т, а в п/п сувеличением Т возрастают.
a=(Fe)/m=(eE)/m (е-1,6*10^-19 Кл… Е напряжённость … a ускорение)
Vср.=(1/2)*(eE/m)*τ =<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ
E [Ť-тау время жизни носителей заряда]<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ=
(е* τ)/(2*m)Эл.проводимость(Ğ)
Ğ=е*n*<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">μ [
м^2/В*с<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">]<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white"><span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">18.09.00
<span Lucida Sans Unicode";color:white"> Эл. проводимость п/п<span Lucida Sans Unicode"">Собственныеп/п
<span Lucida Sans Unicode"">- вкоторых отсутствуют примеси или их влияния на свойства п/п пренебрежительномало.<span Lucida Sans Unicode""> Переход е из ВЗ в ЗП сопроваждаетсяпоявлением электронно-дырочной пары называется процессом генерации сейпроцесс обратим, в рекомбинацию- нейтрализация электронно-дырочной пары.
<span Lucida Sans Unicode""> В состоянии тэрмодинамического равновесияскорости генерации и рекомбинации численно ровны.
<span Lucida Sans Unicode""> Носители заряда возникшие в результате Тколебаний называются равновесные носители заряда.
Ği=Ğn+Ğp — — — Эл.проводность собственного п/п.
n=p=ni <span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ=(
Ť *e)/(2m) <span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">n<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">>μ<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background:olive;mso-highlight: olive;mso-ansi-language:EN-US">p<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive"> Ğ=en<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">μ Ğ1=en1(<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">μ<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background:olive;mso-highlight: olive;mso-ansi-language:EN-US">n<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">+<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">μ<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background:olive;mso-highlight: olive;mso-ansi-language:EN-US">p)n=Nc*exp((ΔE-Ef)/(kT)) Nc-плотность Т состояния в ЗП<span Lucida Sans Unicode";color:white">
<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">Nc
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive">=2((2πmnkT)/n^2)^(3/2) <span Lucida Sans Unicode""> <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">mn<span Lucida Sans Unicode"">-эффектная масса е<span Lucida Sans Unicode"">
<span Lucida Sans Unicode"">Концентрациядырок в ВЗ собственного п/п
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive; mso-ansi-language:EN-US">p<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">=<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">Nv<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive"> <span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">exp<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive"> (Δ<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive; mso-ansi-language:EN-US">E<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">-<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">Ef<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive">/<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive; mso-ansi-language:EN-US">KT<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive">)<span Lucida Sans Unicode""><span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">Nv
<span Lucida Sans Unicode"">-плотностьсостояний в ВЗ<span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">mp
<span Lucida Sans Unicode"">-эффективнаямасса дырки <span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US"><img src="/cache/referats/25618/image008.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1178"><span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">Nv=Nc
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">19.09.00
<span Lucida Sans Unicode";color:white">После ухода е оставшийся в атома положительный заряд ноиз-за сильных валентных связей не перемищяется, кристалл в целом остаётся эл.нейтрален.
Примесиспособные отдавать в ЗП е называются донарными.
Привведение таких примесей в п/п концентрация е возрастает,
а концентрация дырок остаётся неизменной.
п/п укоторого основными носителями заряда есть е называется п/п n-типа.
Влегированных п/п есть примесная проводимость то есть перенос е примеси. Донарные примеси образуют локальный Е уровень расположенный ниже дна ЗП выше дна ЗЗ, так как донарным е требуется меньше Е для перехода вЗП.
Еактивной примеси- минимальная Етребуемая для элю проводимости.
Еактивации доноров- Е требуемая для перехода е с Ед в ЗП.
При Т+kэто делают все е .
Ge Еакт = 0.01 эВ
Таким образом при Т=300k конденсацией собственных носителей заряда можно пренебречьвсе е Eд заполняют ЗП. nn≈Ng
Ğ=eNn<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ
<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">n<span Lucida Sans Unicode";color:white"> <span Lucida Sans Unicode"">--- Эл. проводимость п/п <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">n<span Lucida Sans Unicode"">-типапри <span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">T<span Lucida Sans Unicode"">=300<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">k<span Lucida Sans Unicode""><span Lucida Sans Unicode"">
<span Lucida Sans Unicode""> п/п в которых основными носителямизаряда являются дырки есть
<span Lucida Sans Unicode"">п/п
<span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">p<span Lucida Sans Unicode"">-типа<span Lucida Sans Unicode"">Вкачестве лигируещей примеси используется элементы 3 гр.
<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">(In, Ga, Al, B)<span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">
<span Lucida Sans Unicode"">Акцепторы – <span Lucida Sans Unicode"">примеси способные приниматьна свои уровни е<span Lucida Sans Unicode"">.При привлечение в п/п акцепторов концентрация дырок резковозрастает
<img src="/cache/referats/25618/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">
Ğ=eNа <span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">μ
<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">p<span Lucida Sans Unicode";color:white"> <span Lucida Sans Unicode"">Эл. проводимость п/п <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">p<span Lucida Sans Unicode"">-типапри <span Lucida Sans Unicode"; mso-ansi-language:EN-US">T<span Lucida Sans Unicode"">=300<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">k<span Lucida Sans Unicode"">25.09.00 Частичнокомпенсированные и компенсированные п/п, выражденные п/п.
При изготовление ПП и ИМ часто в п/п вводят и акцепторныеи донорные примеси: таким образом в ЗЗ образуются и донорный и акцепторныйуровни.
В реальных структурах Nа≠Nд
При Nа>Nд полезными то есть способнымиоторвать е в ЗП есть только (Nд-Nа) донорных атомов, остальные донорные атомы отдают своилишние е на уровни акцепторов образующих равноеколичество [-] акцепторов и [+] донорных йонов.
При Nа<Nд полезными то есть способнымипринять е из ВЗ есть только (Nа-Nд) донорных атомов, остальные донорные атомы отдают своилишние е на уровни акцепторов образующих равноеколичество [-] акцепторов и [+] донорных йонов.
Компенсировныминазывают п/п с равными концентрациями акцепторной и донорной примеси.
Выражденые
Обычно в примесных п/п концентрация примеси не велика авзаимодействием примесных атомов можно пренебречь локальны уровни расположеныблизко к друг другу их можно считать единым примесным уровнем с единой Еактивации, при увеличении примеси расстояние меж атомами уменьшается и происходитперекрывание электронных оболочек
Атомы взаимодействуют друг с другом, что приводит красширению Еп в пространстве и превращение в зону.
Выражденым п/п Ef коего расположен в ЗПВЗ или ЗЗ в пределах E=kT от её границ.
26.09.00Закондействующих масс
В собственном п/п ni=piдобавление примесей в п/п сопровождается увеличению концентрации одного типаносителей при одновременном уменьшение концентрации другого типа этот процесс иописывает закон действующих масс.
np=ni^2≈pi^2
для п/п n(типа)
p<<ni<<n n=Ncexp(-(∆E-Ef)/kT)=nдонорных
Nд exp(-(Ef-Eд)/kT)=Ncexp(-(∆E-Ef)/kT) Ef=(Ef-Eд)/(2-(kT/2))*Ln(Nc/Nд)
Видно что при T=0k, Ef находиться по середине межЕд и Ес.
Подставив (Efn) в выражение дляконцентрации получим:
n=(Nд*Nc)^½*exp(-(∆E-Eд)/2kT)cувеличением Т увеличивается и nдо тех пор пока все доноры не будут заполнены. n = Nд
Nд=Nc*exp(-(∆E-Ef)/kT) Efn=∆E-kT*Ln(Nc/Nд)
для п/п p(типа)
p=(Nа*Nv)^½*exp(-(∆E-Eа)/2kT)
Efp=(Eа/λ)-kT*Ln(Nа/Nv)
<img src="/cache/referats/25618/image012.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1116">
Зависимость положения Efот концентрации примеси и Т.
В частично компенсированных п/п
положение Еf зависит от степени компенсации.
27.09.00Зависимостьn и μ носителей заряда от т.
n-типа
концентрация е в ЗП
n=Nдexp(-(Ef-Eд)/kT)
При низких Т
Пренебрегая переходами е из ВЗ в ЗП имеем.
n=Nс*exp(-(∆E-Ef)/kT) =Nд*exp(-(∆-Ef)/kT) Ef=(Ef-Eд)/2-(kT/2)*Ln(Nc/Nд)
Сростом Т, n e возросстают и при определённых Т все примеси оказываютсяионезированны, но переход из ВЗ ЗП ещё не наблюдается, таким образомсуществует Т интервал в которомконцентрация е в ЗП остаётся неизменной такой интервалназывают областью примеси.
<img src="/cache/referats/25618/image014.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1117"> росте Т n ЗП увеличивается.
n=(Nд*Nc)^½*exp(-(∆E-Eд)/2kT) n=Nc*exp(-∆E/2kT)
1.Примесная эл. проводимость.
2.Участок истощения примеси.
3.Собственная эл. проводимость.
4.Выражденая (то есть е находящиеся в ЗП)
<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»">₪
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Webdings"> .μ.Повинностьносителей заряда определяется механизмом рассеяния
<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» ">Механизм рассеяния
НА ИОНЕЗИРОВАННЫХ
ПРИМЕСЯХ
НА Т КОЛЕБАНИЯХ
КРИСТАЛИЧЕСКОЙ РЕЩЕТКИ
При падение Т, так как Т пренебрегаем создаётся электростатическое поле
возникает кулоновское взаимодействие
траектория изменяется.
μ =(eVт^4)/2mVт Vт↔Т^½
С увеличением Т
влияния этого вида рассеяния
повышается а затем он
становится преобладающим.
μ ≈Т^(-3/2)
<img src="/cache/referats/25618/image016.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1118"> MAX кривой обратно пропорционален концентрации примеси и соответственно Т примеси.
<img src="/cache/referats/25618/image018.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1119"> Зависимость эл. проводимости п/п
LnĞНа участке истощения примеси эл. проводимость
зависит отмеханизма рассеяния носителей заряда.
На участке примесной эл. проводимости.
Ğ↔exp(-Eакт/2kT)
На участке собственной эл. проводимости.
Ğ↔exp(-∆E/2kT)
Учитывая эти зависимости можно определить величину∆Е п/п и Еакт.
<img src="/cache/referats/25618/image019.gif" v:shapes="_x0000_s1120">Lg Ğ
<img src="/cache/referats/25618/image020.gif" v:shapes="_x0000_s1123"> Ği= e(μn+μp)ni= e(μn+μp)Nc exp(-ΔE/2kT)=A exp(-ΔE/2kT)
tg λ=(∆Lg Ği)/(∆1/T) A= e(μn+μp)Nc
λ
<img src="/cache/referats/25618/image021.gif" v:shapes="_x0000_s1121"><img src="/cache/referats/25618/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1122"> 1/T
02.10.00 Влияние сильных полейна проводимость п/п.
ĵ=ĞE=en<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»;color:white;background: olive;mso-highlight:olive">μ
<span Lucida Sans Unicode",«sans-serif»; color:white"><span Lucida Sans Unicode"">Привоздействии на п/п сильных полей закон ома становиться не верен.
<span Lucida Sans Unicode"">Напряжённость поля при которой
<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">V<span Lucida Sans Unicode"">тепл.=<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">V<span Lucida Sans Unicode"">движ.Называют критической.<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">Екр=3/2*(
<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">k<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive">*<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive; mso-ansi-language:EN-US">T<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">/<span Lucida Sans Unicode";color:white; background:olive;mso-highlight:olive;mso-ansi-language:EN-US">e<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive; mso-highlight:olive">*<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:olive;mso-highlight:olive; mso-ansi-language:EN-US">L<span Lucida Sans Unicode"; color:white;background:olive;mso-highlight:olive">)<span Lucida Sans Unicode";color:white"> <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">L<span Lucida Sans Unicode""> –длинна свободного пробега<span Lucida Sans Unicode""> Поля
<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">E<span Lucida Sans Unicode"">< <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">E<span Lucida Sans Unicode"">кресть поля слабые, а <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">E<span Lucida Sans Unicode"">> <span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">E<span Lucida Sans Unicode"">кр есть поля сильные.<span Lucida Sans Unicode"">ПриЕ=10^3…10^4 (В/см)
<span Lucida Sans Unicode""> С увеличением Т влияниетермоэлектрической ионизации уменьшается.
<img src="/cache/referats/25618/image024.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1204"><span Lucida Sans Unicode"">Если е необладает достаточной энергией для того чтобы перейти потенциальный барьер то при Е=10^6 В/см наблюдается туннельныйпереход е с Еп в ЗП, что и есть эффекттермоэлектронной ионизации.
<span Lucida Sans Unicode"">Ударная ионизация.
<span Lucida Sans Unicode""> Под действием поля напряжённостью 10^4…10^6подвижные е могут выбивать Е достаточную для выхода е из ковалентной связи.
<span Lucida Sans Unicode"">Электро статическаяионизация.
<span Lucida Sans Unicode"">Сильныеполя вызывают наклон энергетических зон то есть туннелированние
<span Lucida Sans Unicode"">
<span Lucida Sans Unicode"">
<span Lucida Sans Unicode";color:white">
<span Lucida Sans Unicode";color:white">
<span Lucida Sans Unicode";color:white">
<span Lucida Sans Unicode"; color:white">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:blue; mso-highlight:blue">5.10.00
<span Lucida Sans Unicode";color:white;background:green;mso-highlight:green">Контактныеявления в п/п.<span Lucida Sans Unicode"; color:white"><span Lucida Sans Unicode"">Работа выхода.
<img src="/cache/referats/25618/image026.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1179"><span Lucida Sans Unicode"">Термодинамической РВ
<span Lucida Sans Unicode"">называют Е требуемую дляперехода е с Е<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">f<span Lucida Sans Unicode""> в вакуум, если величину такой работы отсчитывать от днаЗП то говорят о внешней РВ.<span Lucida Sans Unicode"">Истиной РВ
<span Lucida Sans Unicode"">– называют РВ которую требуется совершить е дляперехода из ВЗ в вакуум.<span Lucida Sans Unicode"">(
<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language: EN-US">f<span Lucida Sans Unicode"">к)<span Lucida Sans Unicode"">1.
<span Lucida Sans Unicode";mso-ansi-language:EN-US">Ef<span Lucida Sans Unicode""> в Ме расположен в частичнозаполненной ВЗ<span Lucida Sans Unicode"">Пусть
<span Lucida Sans Unicode"">А<span Lucida Sans Unicode"">Ме<span Lucida Sans Unicode"">><span Lucida Sans Unicode"">А<span Lucida Sans Unicode"">п/п<span Lucida Sans Unicode""> , тогда будет преобладать ток е изп/п в Ме .<span Lucida Sans Unicode"">Ме заряжен [-] а п/п [+] межними у границ контакта возникают объёмные заряды а стало быть и контактнаяразность потенциалов.
fк
Из-за ушедших вМе е в при контактное соединение п/п образовались [+] не скомпенсированныезаряды (ионы), возник слой обеднённый основными носителями заряда с высоким ‘R’ запирающий слой.
В объёмеп/п f спадает по expонинциальному закону.
<img src="/cache/referats/25618/image028.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1180">f=f0*exp(-x/L0) (f0– на границе с Ме)
<img src="/cache/referats/25618/image030.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1144">Ld можетпринимать величину ОПЗ.
Ld=sqr(E*E0*k*T/n0 * e^2) E0=8.85*10^-14(Ф/см) Е- де. Эл.
проницаемость среды. n0 равновесное за пределами ОПЗ. Появлени