Теми рефератів
> Реферати > Курсові роботи > Звіти з практики > Курсові проекти > Питання та відповіді > Ессе > Доклади > Учбові матеріали > Контрольні роботи > Методички > Лекції > Твори > Підручники > Статті Контакти
Реферати, твори, дипломи, практика » Курсовые обзорные » Розрахунок температурних залежностей електрофізичних параметрів напівпровідників

Реферат Розрахунок температурних залежностей електрофізичних параметрів напівпровідників





анів


Для вільних електронів ефективна маса густини станів me дорівнює просто масі електрона m 0 . Для кристалів, що володіють многодолінной структурою енергетичних зон, ефективна маса густини станів дорівнюватиме [3]:


(2.1.1)


де М - число долин в зоні; m1, m2, m3 - ефективні маси в напрямках kx, ky, kz.

Зокрема, для мого варіанту ефективна маса густини станів електронів в зоні провідності і дірок у валентній зоні дорівнює:


В 

(2.1.2)

В 

(2.1.3)


.2 Статистика електронів у домішкових напівпровідниках донорного типу


На малюнку 2.1, а показана зонна структура примесного напівпровідника n-типу. Позначимо концентрацію домішки (число донорних атомів в одиниці об'єму кристала) через NД. Енергію електрона в зоні провідності будемо відкладати, як завжди, вгору від дна зони, енергію вакансій (дірок), що утворюються на домішкових рівнях - вниз від цих рівнів. p> Розглянемо положення рівноважного рівня Фермі і рівноважну концентрацію електронів в зоні провідності при різних температурах напівпровідника.


В 

Малюнок 2.1 - Зміна положення рівня Фермі в залежності від температури в домішкових напівпровідниках n-типу:

а - зона провідності і домішкові рівні; б - зміна - при N д Nc [3].


.2.1 Область низьких температур

Розглянемо область примесной провідності. Зобразимо енергетичну зонну діаграму донорного напівпровідника для заданого діапазону температур (малюнок 2.2). В області низьких температур, в якому kT < електропровідність заряд енергія температура


В 

Малюнок 2.2 - Енергетична зонна діаграма донорного напівпровідника для області низьких температур [7].


Рівноважна концентрація цих електронів, згідно (1.4.1), дорівнює


В 

де - відстань від дна зони провідності до рівноважного рівня Фермі.


Рівноважна концентрація іонізованих донорів дорівнює:


В 

де - відстань від домішкових рівнів до рівня Фермі. Так як повне число домішкових станів одно концентрації домішкових атомів N д, а то (2.2.2) можна переписати таким чином:


В 

У наближенні, в якому концентрацією вільних електронів в зоні провідності можна знехтувати, n повинно, очевидно, рівнятися p. Прирівнюючи (2.2.1) і (2.2.3), отримаємо:


В 

Звідси знаходимо рівноважний рівень Фермі:


В 

При T = 20К маємо


В В 

Нижче наведена таблиця залежності енергії рівня Фермі від температури для даної області.


Таблиця 2.1 - Залежність енергії рівень Фермі від температури в...


Назад | сторінка 12 з 18 | Наступна сторінка





Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Фізика низьких температур. Вплив низьких температур на живі організми і не ...
  • Реферат на тему: Рух електрона в однорідних полях. Аналіз енергії електронів методом гальму ...
  • Реферат на тему: Методи структурного аналізу тонких плівок. Метод дифракції електронів низь ...
  • Реферат на тему: Теорії провідності металів Друде і Зоммерфельда
  • Реферат на тему: Матеріали вісокої провідності. Сплави та неметалеві провідники