Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
Электрическая проводимость полупроводников при наличии примесей. Выполнила ученица 10 класса МОУ СОШ 15 Комарова Анастасия.
Advertisements

ПОЛУПРОВОДНИКИ Собственная и примесная проводимость.
Электрический ток в полупроводниках. Полупроводники- вещества, электрическая проводимость которых занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками.
Полупроводники Учитель физики и информатики Малинин М.В.
Электрофизические свойства полупроводников Лектор – профессор кафедры Электроника Абдуллаев Ахмед Маллаевич Кафедра находится в комнате 323. Лекция 1.
Кузнецов Георгий Фридрихович учитель физики МБОУ «Ижемская СОШ»
Лекция 6. Кинетические явления в полупроводниках Применимость зонной теории в слабых электрических полях. Приближение эффективной массы. Блоховские колебания.
Электрический ток в полупроводниках. Разные вещества имеют различные электрические свойства, по электрической проводимости их можно разделить на 3 основные.
0 «Три вещи» для запоминания прямо сейчас Микроскопическое выражение для плотности тока Закон Ома в дифференциальной форме.
Полупроводниковыми или электропреобразовательными называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводников. K полупроводникам.
Полупроводники – это вещества, у которых удельное сопротивление с увеличением температуры не растет, как у металлов, а, наоборот, чрезвычайно резко уменьшается.
Полупроводники Зависимость сопротивления полупроводников от температуры Электронная и дырочная электропроводность Собственная и примесная проводимости.
Лекция 4. Статистика электронов и дырок в полупроводниках Тепловое возбуждение носителей заряда. Собственные и примесные полупроводники. Распределение.
Полупроводники Электронно-дырочный переход. Полупроводники Полупроводники – элементы IV группы таблицы Менделеева Наиболее часто используются Ge,Si При.
11 класс вещество, у которого удельное сопротивление может изменяться в широких пределах и очень быстро убывает с повышением температуры, а это значит,
Фрагмент кристаллической решетки примесных полупроводников Физика.
Электрический ток в полупроводниках Выполнили : Пестерникова О. Курносова Д. Лымарь В.
Электрофизические свойства проводниковых материалов Автор Останин Б.П. Эл. физ. свойства проводниковых материалов. Слайд 1. Всего 12 Конец слайда.
Электропроводность полупроводников и её виды. Собственная и примесная проводимость полупроводников Цель урока: углубить представления о строении вещества;
«Электрический ток в различных средах» Выполнили: Кирдеева Е.С. Пасик А.И., ученики 10 класса А МОУ СОШ 31 Г.Иркутска, 2010 год.
Транксрипт:

Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках

Концентрация электронов в зоне проводимости Эффективная плотность состояний в зоне проводимости

Концентрация дырок в валентной зоне Эффективная плотность состояний в валентной зоне

При Т=300 К Nc, см -3 Nv, см -3 Ge Si GaAs 1, , , , , ,010 18

Вычислим концентрацию собственных носителей заряда -уравнение электронейтральности

- ширина запрещенной зоны

Механизм собственной проводимости ECEC EvEv

Концентрация носителей заряда в примесных полупроводниках N d -концентрация донорной примеси Е d - энергия активации- энергия между дном зоны проводимости и донорным уровнем

Аналогично для дырок N а -концентрация акцепторной примеси Е а - энергия активации- энергия между потолком валентной зоны и акцепторным уровнем

Механизм примесной проводимости (донорной) ECEC EvEv EdEd

Механизм примесной проводимости (акцепторной) ECEC EvEv EaEa

При низких температурах электроны с донорных уровней переходят в зону проводимости Концентрация не меняется, т.к. на донорных уровнях больше электронов не осталось, а энергии, чтобы перейти из валентной зоны в зону проводимости недостаточно При дальнейшем повышении температуры энергия электронов увеличивается, и они могут преодолеть запрещенную зону

Положение уровня Ферми в собственных полупроводниках

При Т=0 Уровень Ферми лежит посередине запрещенной зоны

ECEC EvEv E Fi

Положение уровня Ферми в примесных полупроводниках В донорных полупроводниках: При Т=0 Уровень Ферми лежит посередине между донорным уровнем и дном зоны проводимости

ECEC EvEv E Fi EdEd

В aкцепторных полупроводниках: При Т=0 Уровень Ферми лежит посередине между акцепторным уровнем и потолком валентной зоны

ECEC EvEv E Fi EаEа

Подвижность носителей заряда в полупроводниках Под действием внешнего электрического поля носители заряда приобретают скорость направленного движения (дрейфуют)

- Средняя скорость - Напряженность внешнего поля - Время релаксации - ускорение

Время релаксации определяется процессами рассеяния движущихся электронов: На тепловых колебаниях атомов и ионов кристаллической решетки Рассеяние на ионизированных или нейтральных примесях На дефектах кристаллической решетки При высоких температурах преобладает рассеяние на тепловых колебаниях При низких – на ионах примеси

Электропроводность полупроводников Закон Ома в дифференциальной форме - электропроводность - концентрация электронов

Если в полупроводнике существует два типа носителей заряда – электроны и дырки, которые имеют разную подвижность - концентрация дырок