Полупроводники

Собственная проводимость полупроводников

и ее температурная зависимость

Согласно (5.2) s = е (neme+ npmp) =sе+ р, т.е. коэффициенты электропроводности электронов и дырок складываются. Средние скорости электронов и дырок имеют противоположные направления, однако направления плотностей токов электронов и дырок, определяемые как направления движения положительных зарядов, совпадают. Концентрации электронов и дырок для полупроводников намного меньше, чем для металлов.

Особенность электронного строения собственного полупроводника такова, что

 

(5.4)

 

где ΔE – ширина запрещенной зоны;

n0 – концентрация в валентной зоне;

К – постоянная Больцмана.

 

Формула 5.4 поясняет, что концентрация носителей электронов в зоне проводимости (ne) мала, поэтому зависимость подчиняется классической статистике Больцмана и для большинства собственных полупроводников, уровень Ферми находится на середине запрещенной зоны.

 

 

Рис. 5.1. Зонная диаграмма собственного полупроводника

 

Зона проводимости

 

  E- запрещенная зона

 

Энергетические уровни в области ∆ Е системы не заполняются, т.е. электроны и дырки не могут находиться в состояниях, значение энергии которых лежит в области ΔЕ. Выражение (5.4) можно рассматривать как следствие из распределения Больцмана, которое хорошо выполняется для полупроводников с собственной проводимостью. Поэтому для электропроводности можно записать:

 

(5.5)

где - электропроводимость при любой температуре;

- электропроводимость при Т комн;

- основание натуральных логарифмов.

На зонной диаграмме металла запрещенная зона отсутствует и «потолок» валентной зоны вплотную прилегает к «дну» зоны проводимости.

 








Дата добавления: 2015-03-03; просмотров: 847;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.