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≤7

Обозначение  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

Пример1

L=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)

  Пример1

         3d                     >                     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

еще рефераты
Еще работы по радиоэлекторонике. физике