2.5.5. В собственном германии ширина запрещенной зоны 0,72 эВ. Насколько надо повысить температуру по сравнению с 300 К, чтобы число электронов проводимости увеличилось в 2 раза? Объяснить качественно температурную зависимость концентрации электронов в зоне проводимости в примесном полупроводнике п – типа для широкого интервала температур. Объяснить, как это сказывается на работе полупроводниковых приборов.
2.5.6. Концентрация электронов в собственном полупроводнике при Т=400 К равна 1,38×1015 см-3. Определить произведение эффективных масс электрона и дырки, если известно, что ширина запрещённой зоны меняется по закону eg=(0.785-4*10-4*Т) эВ.
2.5.7. Найти температуру, при которой уровень Ферми совпадает с уровнем донорной примеси для германия, легированного сурьмой в концентрации 1016 см-3 (уровень сурьмы eд=eс-0.01эВ). Какова концентрация элекронов при этой температуре ?
3. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И МЕХАНИЗМЫ ПРОВОДИМОСТИ
В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И МЕТАЛЛАХ.
В работе всех микроэлектронных устройств определяющую роль играют явления переноса подвижных носителей заряда, или так называемые кинетические явления. Причина этих явлений заключается в том, что подвижные носители заряда в процессе своего перемещения переносят массу, заряд, энергию.
Если создаются условия, при которых потоки носителей заряда становятся направленными, то в результате возникает ряд электрических эффектов, которые лежат в основе практичесеого использования полупроводников [9] .
Кинетическими процессами обусловлены такие явления в полупроводниках, как электропроводность, эффект Холла, изменение сопротивления в магнитном поле и другие. Важнейшим из этих явлений с точки зрения реализации
микроэлектронных устройств является электропроводность.
3.1. Подвижность носителей заряда.
В отсутствии внешнего электрического поля свободные носители хаотически перемещаются в кристалле. Хаотичность движения носителей обусловлена взаимодействием их с дефектами кристаллической решётки. Взаимодействие
с любым нарушением периодичности поля решётки приводит к изменению век-
тора тепловой скорости Vт .
Среднее время между двумя последовательными актами рассеяния (или
между двумя последовательными соударениями) называется временем свободного пробега носителей tсв .
Под действием внешнего поля напряжённости Е носители приобретают направленную составляющую скорости Vд . Это означает, что вектор суммарной средней скорости
Vå = Vд+Vт (3.1)
поворачивается вдоль линий поля.
В слабых полях Vд << Vт , вектор Vå почти совпадает с Vт и не зависит
от Е . В сильных полях Vд »Vт и вектор Vå значительно отличается от Vт как по величине, так и по направлению. Кроме того, он зависит от напряженности поля.
Направленное перемещение носителей в электрическом поле называют
 |
 |
||
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.