Шириною забороненої зони називається енергетична щілину, яка розділяє зону провідності і валентну зону. Тобто це енергія, яку повинен придбати власний електрон, щоб перейти з валентної зони в зону провідності.
Згідно з визначенням напівпровідника ширина забороненої зони більше 0 і менше 3 еВ.
Ширина забороненої зони залежить від температури згідно:
де DE - ширина забороненої зони при температурі Т, К.
DE0 - ширина забороненої зони при температурі 0 К.
a - температурний коефіцієнт. Величина його у напівпровідників дуже мала, приблизно 10 -5 -10 -4 еВ / К.
За рахунок малого значення a для напівпровідників з шириною забороненої зони більше 1 еВ залежність (4.14) можна не враховувати. Але якщо DE <0,5 эВ, ее необходимо учитывать.
Напівпровідники з шириною забороненої зони більше 2-2,5 еВ прийнято називати широкозонного, а з DE <0,3 эВ - узкозонными.
Всі теми даного розділу:
Фізичні процеси в напівпровідниках
Класифікація напівпровідникових матеріалів Напівпровідник - це речовина, основною властивістю якого є сильна залежність його електропровідності від
Структура і зонні діаграми власного та домішкових напівпровідників
Розглянемо структуру власних напівпровідників на прикладі елементарного напівпровідника кремнію.
Визначення типу електропровідності.
Для визначення типу електропровідності напівпровідника можна використовувати ефект Холла.
Оптичні властивості напівпровідників
Поглинання світла і фотопровідність. При проходженні через напівпровідник частки світлової енергії - фотони поглинаються електронами і атомами кристалічної решітки.
Напівпровідники в сильних електричних полях
Вплив електричного поля. При відсутності зовнішнього елект-рического поля, рівноважні носії заряду, наявні в напівпровіднику при даній темпера-турі, рухаються хаотично в ра
Ефективна маса носіїв заряду
Нею вимірюється ступінь взаємодії носіїв заряду з позитивно зарядженими вузлами кристалічної решітки. Іншими словами, ефективна маса може бути визначена як коефіцієнт пропорційності
Рухливість
Рухливістю носіїв заряду називається їх дрейфова швидкість в поле з одиничною напруженістю:
Концентрація власних носіїв заряду
Концентрацією власних носіїв заряду називають кількість носіїв заряду (електронів і дірок
питома електропровідність
У загальному випадку питома електропровідність власного напівпровідника визначається для двох типів носіїв заряду: електронів і дірок: # 963; i = # 963; n + # 963;
Параметри домішкових напівпровідників
Крім параметрів характеризують власні напівпровідники, домішкові напівпровідники мають наступні параметри: Тип провідності; Концентрація донорів або акцепторів;
Енергія іонізації домішки
Це енергія, яка необхідна для вивільнення домішкових електрона або дірки з примесного рівня. Для донорного напівпровідника вона відраховується від дна зони провідності до примесного рівня, а
Рухливість
На відміну від власних напівпровідників в домішкових напівпровідниках має місце ще один механізм розсіювання електронів - на іонізованих атомах домішки. Цей механізм домінує
Температурна залежність електропровідності домішкових напівпровідників
Температурна залежність електропровідності домішкових напівпровідників складніша, ніж собстве
Взаємна компенсація донорів і акцепторів
Розглянемо випадок, коли в напівпровіднику є два типи домішок: дрібні донори з енергією іонізації Е d і концентрацією Nd і дрібні акц
напівізолюючих напівпровідник
До цього часу ми говорили про дрібних донорів і акцепторів. В цьому випадку для повної компенсації домішкових носіїв заряду необхідно виконувати соотно
кремній
Кремній дуже широко поширений в земній корі (до 29,5%). Як матеріал електроніки кремній знайшов широке застосування тільки в другій половині двадцятого століття, після ра
СКЛАДНІ НАПІВПРОВІДНИКИ
Властивості простих напівпровідників далеко не завжди відповідають вимогам сучасної напівпровідникової техніки. Складні полупровод-ники надають широкі можливості для створення ма-лов з са