ої провідності
(1.6.11)
де n i - власна концентрація носіїв заряду в напівпровіднику, обумовлена ​​як
(1.6.11)
тут N C та N V - ефективна густина станів у зоні провідності і валентної зоні, відповідно
(1.6.12)
(1.6.13)
.7 Донорний і акцепторні напівпровідники
Донорний напівпровідники - виходять при додаванні в напівпровідник елементів, від яких легко "відривається" електрон. Наприклад, якщо до Чотиривалентний кремнію (або германію) додати пятивалентного миш'як (або фосфор), то останній використовує свої 4 валентних електрона для створення 4 валентних зв'язків в кристалічній решітці, а п'ятий електрон виявиться "зайвим", такий електрон легко відривається від атома і починає відносно вільно переміщатися по кристалу. У такому випадку в кристалі утворюється надлишок вільних електронів. Не слід забувати і про утворення пар електрон - дірка, як це розглядалося у разі бездомішкового напівпровідника, проте для цього потрібно значно більша енергія, і тому ймовірність такого процесу при кімнатних температурах досить мала [3]
Мовою зонної теорії поява "легко відриваються" електронів відповідає появі у забороненій зоні донорних рівнів поблизу нижнього краю зони провідності, як показано на малюнку 1.7.1
В
Малюнок 1.7.1 - Схема електронних станів донорного напівпровідника
При температурах порядку кімнатної основний внесок у провідність напівпровідника будуть давати електрони, що перейшли в зону провідності з донорних рівнів, ймовірність ж переходу електронів з валентної зони буде дуже мала. електрон акцепторний напівпровідник температура
При збільшенні температури значна частина електронів з малого числа донорних рівнів перейде в зону провідності, крім того, ймовірність переходу електронів з валентної зони в зону провідності стане значною. Оскільки число рівнів у валентній зоні багато більше, ніж число домішкових рівнів, то з ростом температури відмінність збільшуються концентрацій електронів і дірок стане менш помітно; вони відрізнятимуться на малу величину - концентрацію донорних рівнів. Донорний характер напівпровідника при цьому буде все менш і менш виражений. І, нарешті, при ще більшому підвищенні температури концентрація носіїв заряду в напівпровіднику стане дуже великою, і донорний напівпровідник стане аналогічний бе...
