рилася домішкова зона перекривається зоною провідності. Такий напівпровідник є виродженим. Температурна залежність концентрації носіїв заряду в цьому випадку характеризується ламаною лінією з двома прямолінійними відрізками 3-8 і 8-9. Концентрація електронів в виродженому напівпровіднику л-типу постійна у всьому діапазоні примесной електропровідності. Вироджений напівпровідник здатний проводити електричний струм навіть при дуже низьких температурах. Перераховані властивості ріднять вироджені напівпровідники з металами. Тому їх іноді називає напівметал.
Положення рівня Фермі. Рівень Фермі є одним з основних параметрів, що характеризують електронний газ в напівпровідниках. Положення рівня Фермі в невиродженому напівпровіднику при низьких температурах можна знайти шляхом логарифмування рівняння (1.6.2): ​​
(1.6.5)
звідси випливає, що
(1.6.6)
Як видно, при дуже низьких температурах рівень Ферми в напівпровіднику n-типу лежить посередині між дном зони провідності і донорним рівнем. З підвищенням температури ймовірність заповнення донорних станів зменшується, і рівень Фермі переміщується вниз. При високих температурах напівпровідник за властивостями близький до власного, а рівень Фермі спрямовується до середини забороненої зони, як показано на малюнку 1.6.2, а. br/>В
Малюнок 1.6.2, а - Температурне зміна положення рівня Фермі в домішковому напівпровіднику n - типу
Усі розглянуті закономірності аналогічним чином проявляються і в напівпровідниках р-типу. Температурна залежність рівня Фермі для діркового напівпровідника показана на рис. 1.6.2, б. p align="justify"> На малюнку 1.6.3 наведена температурна залежність концентрації вільних електронів для напівпровідника n-типу, легованого донорної домішкою з концентрацією
В
Малюнок 1.6.2, б - Температурне зміна положення рівня Фермі в домішковому напівпровіднику p - типу
В
Малюнок 1.6.3 - Температурна залежність концентрації електронів в напівпровіднику n-типу
Як видно з малюнка 1.6.3, існують три інтервали температур, в яких зміна концентрації носіїв заряду носить різний характер. Розглянемо фізичні процеси, що визначають залежність n (T). Область I (інтервал температур від T = 0 K до T S ). C збільшенням температури концентрація вільних електронів зростає за рахунок іонізації атомів напівпровідника і атомів домішки. Але для іонізації атома напівпровідника потрібно повідомити електрону енергію, не меншу E g , тому в розглянутій області низьких температур власна концентрація носіїв заряду пренебрежимо м...
