- •Статистика носіїв заряду в напівпровідникових матеріалах
- •Концентрація електронів n у зоні провідності виродженого напівпровідника через безрозмірні параметри визначається виразом:
- •Концентрація дірок p у валентній зоні виродженого напівпровідника визначається виразом:
- •Рівень Фермі знаходиться в нижній половині забороненої зони;
- •Електропровідність напівпровідників
- •Μ не залежить від температури;
- •Μ не залежить від температури;
- •Μ не залежить від температури;
- •Термоелектричні явища
- •Гальваномагнітні ефекти
- •Фотопровідність у напівпровідниках
Термоелектричні явища
До темоелектричних явищ належать три ефекти:
Зеєбека, Фарадея, Томсона;
Томсона, Пельтьє, Джоуля-Ленца;
Зеєбека, Фарадея, Фогта;
Томсона, Пельтьє, Зеєбека.
Виділення або поглинання тепла, додатково до тепла Джоуля-Ленца, при протіканні постійного струму однорідним напівпровідником в якому існує градієнт температури називається явищем:
Зеєбека;
Томсона;
Пельтьє;
Фарадея.
Виникнення термо-ЕРС в колі, складеному з двох різних твердих тіл за наявності різниці температур спаїв називають явищем:
Зеєбека;
Томсона;
Пельтьє;
Фарадея.
Нагрівання або охолодження спаю двох матеріалів у разі проходження через них постійного струму називається явищем:
Зеєбека;
Томсона;
Пельтьє;
Фарадея.
Явище Зеєбека і Пельтьє сильніше проявляється в:
металах;
напівпровідниках;
діелектриках;
без суттєвої різниці для різних матеріалів.
Питому термо-ЕРС можна знайти за формулою:
;
;
;
.
За наявності різниць температур спаїв у колі з термоелементом з’являється термо-ЕРС, яка складається з:
двох складових;
трьох складових;
чотирьох складових;
п’ятьох складових.
Вкажіть основні складові термо-ЕРС:
складова зумовлена процесами дифузії;
складова, яка виникає у термоелементі внаслідок захоплення носіїв заряду квантами теплової енергії;
складова, яка є наслідком виникнення поперечної різниці потенціалів;
складова, яка є наслідком температурної залежності контактної різниці потенціалів.
Контактна складова термо-ЕРС виражається формулою:
;
;
Контактна складова питомої термо-ЕРС виражається формулою:
;
;
;
.
Контактна складова питомої термо-ЕРС для металів виражається формулою:
;
Контактна складова питомої термо-ЕРС для невироджених напівпровідників n-типу виражається формулою:
;.
У рівнянні
через
виражають :
градієнт концентрації електронів;
рухливість електронів;
дрейфовий потік ;
коефіцієнт дифузії електронів.
об’ємної складової термо-ЕРС
;
Для невироджених напівпровідників n-типу термодифузійна складова термо-ЕРС:
;
Результуюча термо-ЕРС напівпровідника n-типу рівна:
;
;
;
.
Результуюча термо-ЕРС напівпровідника p-типу рівна:
;
;
;
.
Результуюча термо-ЕРС для металу рівна:
;
;
;
.
Для напівпровідників в яких електричний струм переноситься одночасно електронами і дірками термо-ЕРС визначається:
;
;
;
.
Якщо зменшити теплопровідність метеріалу не змінюючи при цьому інші фізичні властивості, то термо-ЕРС:
зменшиться;
збільшиться;
не зміниться.
Рівні Фермі металу (EFм) і напівпровідника (EFн) при їх контакті у рівноважному стані співвідносяться наступним чином:
EFм > EFн;
EFм = EFн;
EFм < EFн;
Середня енергія електронів у напівпровіднику, які беруть участь у створенні струму для невиродженого електронного газу:
;;
;
.
Ефект Пельтьє описується рівнянням:
;
;
;
.
Коефіцієнт Пельтьє визначається рівнянням:
;
;
;
.
Зв’язок між коефіцієнтом Пельтьє та коефіцієнтом термо-ЕРС виражається співвідношенням:
;
;;
.
