3.6. Положение уровня Ферми в n- и p-полупроводниках: решение уравнения и его количественный анализ для частных случаев.

Уровни Ферми в n- п/п =- + ln

Для p- п/п =- + ln

3.7. Концентрация основных и неосновных носителей заряда в примесных полупроводниках: ее зависимость от температуры и концентрации примеси.

Для n- типа: основных

Н еосновных

Для p- типа: основных

Неосновных

3.8. Частично и полностью компенсированные полупроводники: положение уровня Ферми, концентрация носителей заряда.

Примесные материалы обладают примесной проводимостью.

Примесные центры:

Атомы или ионы химических эл-ов, внедренные в решетку п/п

Избыточные атомы или ионы, внедренные в кристаллические решетки

Различного рода дефекты в крист. Решетке

Компенсированный п/п – легированный п/п имеющий примерно одинаковую концентрацию и доноров и акцепторов, и св-ва или близки к собственным п/п.

Частично компенсированный п/п – п/п электронная проводимость которого частично компенсирована дырочной проводимостью примесей и наооборот.

Перекомпенсированные – концентарция дырок и примесей в материале одинакова.

3.9. Законы действующих масс для собственных и примесных полупроводников.

ЗДМ - произведение концентраций основных носителей заряда на концентрацию неосновных н.з. является квадратом является квадратом конц. собственных носителей заряда. = = = =

1. Понятие подвижности носителей заряда: общие положения. Дрейфовая скорость движения электронов и дырок.

𝜇 – подвижность. Подвижность — это скорость направленного движения носителей заряда под действием электрического поля единичной напряж.

Рис.1. Зависимость подвижности (а) и скорости движения носителей заряда от напряженности электрического поля (б) Область I соответствует постоянству подвижности носителей заряда и называется областью слабых полей, или линейной областью. Область II - область закритических полей, или нелинейная область. Напряженность поля Е_КР, разделяющая эти две области, носит название критической напряженности электрического поля.

Д иффузионная и дрейфовая скорость движения носителей заряда

Электрический ток обусловлен направленным движением носителей заряда. Направленное движение носителей заряда может возникнуть в сле­дующих основных случаях. 1) Когда на носитель заряда (положительный или отри­цательный) действует кулоновская сила. где - численное значение заряда i-го вида; и - концентрация и подвижность носителей заряда i-го вида. Скорость носителей, возникшая под действием внешнего электрич. поля и численно равная µE, назыв. дрейфовой скорости носителей заряда [, а соответствующий ток - дрейфовым током]. 2) если вдоль какого-либо направления в твердом теле суще­ствует градиент концентрации носителей заряда. В соответствии с законом Фика будет наблюдаться исчезновение градиента концентрации носителей заряда. Начнется их движение из области с большей кон­центрацией в область с меньшей концентрацией. Это движение носителей за­ряда носит название диффузионного движения.

Величина, взятая в скобки, носит название диффуз. скорости i-го носителя заряда.