АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электронно-дырочная проводимость полупроводников

Читайте также:
  1. Вопрос№39 Электрический ток в проводниках. Проводимость полу проводников
  2. Вопрос№4 Электрический ток в проводниках. Проводимость проводников
  3. ЗОННОЕ СТРОЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, МЕТАЛЛОВ; статистика электронов и дырок в твердом теле
  4. Классификация и условные обозначения полупроводниковых диодов.
  5. Легирование полупроводниковых
  6. Магнитно-полупроводниковые приборы
  7. Несамостоятельная электропроводимость газов
  8. Общие сведения о полупроводниковых диодах
  9. Переходная проводимость
  10. Полупроводники. Собственная и примесная проводимости полупроводников.
  11. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.
  12. Полупроводниковые датчики температуры и усилия

 

Рассмотрим теперь более подробно поведение электронов в валентной зоне, в которой возникли свободные уровни вследствие перехода части электронов в зону проводимости (рис. 89.1).

 

Рис. 89.1

 

Оказывается, что при наличии вакантных уровней в валентной зоне при включении электрического поля носителями электрического тока в этой зоне являются положительно заряженные квазичастицы, получившие названия дырок. Объясним это. Когда валентная зона полностью заполнена электронами, сумма всех их скоростей равна нулю:

 

 

Выделим из этой суммы скорости k-го электрона:

 

откуда

 

Из полученного соотношения вытекает, что если k-й электрон при нагревании кристалла переходит в зону проводимости, то сумма скоростей оставшихся электронов в валентной зоне равна . Все эти электроны создадут ток, равный . Таким образом, суммарная сила тока всех электронов валентной зоны, имеющей одно вакантное состояние, эквивалентна силе тока, обусловленного наличием в ней частицы с положительным зарядом +q, помещенной в это состояние. Такую квазичастицу называют дыркой.

Расчет дает, что количество электронов, перешедших в зону проводимости, а следовательно, и количество образовавшихся дырок пропорционально , где — ширина запрещенной зоны; k — постоянная Больцмана; T — температура. Эти электроны и дырки являются носителями тока. Поскольку электропроводимость пропорциональна числу носителей тока, можем написать

 

(89.1)

 

где σ0 — константа. Из соотношения (89.1) видно, что удельная электрическая проводимость σ полупроводников растет с температурой T по экспоненциальному закону.

Отметим, что все вышесказанное относится к так называемым собственным полупроводникам. К ним относятся ряд чистых химических элементов (германий, кремний, селен, теллур и др.) и многие химические соединения.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.005 сек.)