Электропроводность собственных полупроводников

В собственных полупроводниках носителями заряда являются как электроны в зоне проводимости, так и дырки в валентной зоне. Электропроводность собственных полупроводников складывается из проводимости электронов , имеющих концентрацию и подвижность и из проводимости дырок . Т.е.

. (3.4.1)

Так как у собственных полупроводников , то

. (3.4.2)

Как нам известно,

.

Следовательно

.

Температурную зависимость электропроводности удобно представлять в полулогарифмических координатах.

. (3.4.3)

На рис. 3.3 показана качественная зависимость . Это прямая, тангенс угла наклона a к которой равен:

. (3.4.4)

Отсюда можно легко определить ширину запрещенной зоны полупроводника. Пересечение продолжения прямой с осью абсцисс позволяет определить , а следовательно и . Из 3.17 следует, что при данной температуре проводимость собственных полупроводников определяется шириной их запрещенной зоны.

Таким образом, между электропроводностью металлов и полупроводников существует принципиальное различие.

В металлах, в которых электронный газ является вырожденным и концентрация носителей заряда практически не зависит от температуры, температурная зависимость проводимости целиком определяется подвижностью носителей.

В полупроводниках, в которых электронный газ в невырожденном состоянии и его концентрация резко зависит от температуры, температурная зависимость проводимости практически полностью определяется температурной зависимостью концентрации носителей.

Рис. 3.4