Проводимость полупроводников

При приложении электрического поля к однородному полупроводнику в последнем протекает электрический ток. При наличии двух типов свободных носителей - электронов и дырок - проводимость γ полупроводника будет определяться суммой электронной γ_n и дырочной p γ_p компонент проводимости γ = γ_n + γ_p. Величина электронной и дырочной компонент в полной проводимости определяется классическим соотношением: g_n = m_n n₀ q; g_p = m_p p₀ q, где μ_n и μ_p - подвижности электронов и дырок соответственно.

Для легированных полупроводников концентрация основных носителей всегда существенно больше, чем концентрация неосновных носителей, поэтому проводимость таких полупроводников будет определяться только компонентой проводимости основных носителей. Так, для полупроводника n-типа

γ = γ_n + γ_p = γ_n

Величина, обратная удельной проводимости, называется удельным сопротивлением:

Здесь ρ - удельное сопротивление, обычно измеряемое в единицах [Ом см].

Для типичных полупроводников, используемых в производстве интегральных схем, величина удельного сопротивления находится в ρ = (1-10) Ом см.

Получаем,

где - концентрация доноров в полупроводнике n- типа в условиях полной ионизации доноров, равная концентрации свободных электронов 0 n.

В отраслевых стандартах для маркировки полупроводниковых пластин обычно используют следующее сокращенное обозначение типа: КЭФ-4,5. В этих обозначениях первые три буквы обозначают название полупроводника, тип проводимости, наименование легирующей примеси. Цифры после букв означают удельное сопротивление, выраженное во внесистемных единицах, - Ом см. Например, ГДА-0,2 - германий, дырочного типа проводимости, легированный алюминием, с удельным сопротивлением r = 0,2 Ом см; КЭФ-4,5 -

кремний, электронного типа проводимости, легированный фосфором, с удельным сопротивлением r = 4,5 Ом см.