szennyező félvezető
Elhelyezkedés díjak a szilícium rács. Négy elektron tetraéderes formában kovalens kötések, így svyazyamSi és ötödik elektronAs hordoz vezetőképesség. Arzén (As) öt vegyérték elektronok, és a szilícium (Si) - csak négy. arzén atom nevezzük a donor, ő adja az ionizációs egy elektron a vezetési sávban.
A felül a szennyeződések egy félvezető nevezzük dopping.
Ed = 0,020 eV. ionizációs energia
Amikor HF T< Nd - koncentrációja donorok Ha a szilícium-atom bevezetni bór (B), amely három vegyérték elektronok, akkor „komplement” saját tetraéderes kötvények, csak egy elektront kölcsönzött egy kötés Si-Si, amely egy lyuk a vegyértéksáv szilícium terület, amely részt vesz vezetési. Bóratom nevezik akceptor, éppen azért, mert fel ionizációs rögzíti egy elektront a vegyérték sáv. A szennyeződések nem képesek az ionizáció, nem befolyásolják a hordozó koncentrációja, és jelen lehet nagy mennyiségben - elektromos mérések eredményei nem érzékeli őket. Na - akceptor koncentráció. A feltétel alkalmazhatóságát klasszikus statisztika az egyenlőtlenség , otkudaEF Ha a Fermi szint felett van az EU-ban több mint 5KT, a félvezető teljesen degenerált. Feltételek degeneráltsága függ a hőmérséklettől, és helyzetét a Fermi szintet képest az alján a vezetési sáv. Az elektron sűrűség a nem-degenerált félvezető: F Nc - államok száma a vezetési sávban ez nem függ a hőmérséklettől. A Fermi szintjét abban a vezetési sávban nagyobb, mint az alja nem kevesebb, mint 5 KT. A nem-degenerált félvezető lyuk koncentrációt úgy határozzuk meg, a Boltzmann statisztikák előírt F> Ev + KTt.e. Fermi szint fölött fekszik vegyértéksáv által RT mennyisége. Egy teljesen degenerált félvezető iliF azaz a vegyérték sáv felső határa alatt egy összege nem kevesebb 5KT. Nv - állapotainak száma vegyértékelektronját. Ez nem függ a Fermi szint gdeVF - a kötet a Brillouin övezetben. A gömb alakú felületek , ahol a sugara a Fermi gömb Az elektron eloszlásfüggvény: ahol Gi - degenerált esliEi = Ed donor szennyező tartozik, togi = 2. EsliEi = Ea tartozik akceptor szennyeződések togi = 1/2 Az energia eloszlása a donor szintek ND = Na = 0 intrinsic félvezető. Elektroneutralitás egyenlet n = P. EsliNv = Nc azaz , majd ahonnan a Fermi szint nem függ a hőmérséklettől és közepén fekszik a sávú. Tulajdonosa egy nem degenerált félvezető. Generációs vezetési elektronok és lyukak a belső félvezető: Az átmenet az egyes elektron vegyértékelektronját létrehoz egy lyukat. A Fermi szint T = 0, abban rejlik, hogy a közepén a sávú, ez lineárisan függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet-függősége a Fermi szint intrinsic félvezető. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a Fermi szint közelében a zóna, amely kisebb sűrűségű, az államok és ezért kitölti gyorsan. Ábra lnni grafikonja inverz hőmérséklet egy egyenes vonal: A függőség LN1 / TPO szemben a lineáris tag elhanyagolható. egyenes dőlésszög határozza meg a szélessége a tiltott sávban: tgizmeryaetsya a gráf (lnni. 1 / T) Úgy becsüljük saját töltéshordozó koncentráció a germánium és szilícium egyenlő 0,299 és 0,719, és a T300 0 K Kontsentratsiya T0 töltéshordozók nulla, és az ellenállás intrinsic félvezető kell nőni a végtelenségig. Azonban mindig van egy szennyező valós félvezetők, amely vezetőképesség bármilyen hőmérsékleten. Termikus a töltéshordozók létrehozását az ábrán egy félvezető egy donor szennyező. Alacsony hőmérséklet: által meghatározott vezetési elektronok a szennyezés-koncentrációja, ami annak köszönhető, hogy az ionizáció a donor szennyező. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a Fermi szint növekszik, bizonyos hőmérsékleten egy maximumon megy keresztül, majd esik. Ha Kd = N2C ismét a közepén van az EU és ED. Kellően magas hőmérsékleten NC >> ND. az az elektronsűrűség nem függ a hőmérséklet, és egyenlő a szennyező koncentrációját. (Area szennyező kimerülése). A töltéshordozók nevezzük alapvető fontosságú, ha azok koncentrációja magasabb intrinzik hordozó koncentrációja Ni töltés egy adott hőmérsékleten, ha a koncentráció mensheni. nevezik őket kisebbségi töltéshordozók. A kiürített tartomány, a szennyező koncentrációját a kisebbségi töltéshordozók kell nagyon gyorsan növekszik a hőmérséklet Ez addig igaz, amíg a koncentráció lyukak sokkal kisebb, mint az elektron-koncentráció.degenerált félvezető