цьому буде все менш і менш виражений. І, нарешті, при ще більшому підвищенні температури концентрація носіїв заряду в напівпровіднику стане дуже великий, і акцепторний напівпровідник стане аналогічний спочатку бездомішкового напівпровідника, а потім - провідникові. p align="justify"> Можна показати, що рівень Фермі в акцепторном напівпровіднику зміщується вниз за шкалою енергії, причому це зміщення більше при низьких температурах, коли концентрація дірок значно перевищує концентрацію вільних електронів. При підвищенні температури, коли акцепторний характер напівпровідника стає все менш і менш вираженим, рівень Фермі зміщується в середню частину забороненої зони, як у беспримесном напівпровіднику. p align="justify"> Отже, при поступовому збільшенні температури спостерігається поступове перетворення як донорного, так і акцепторного напівпровідника в напівпровідник аналогічний бездомішкового, а потім - у напівпровідник аналогічний по провідності провідника. У цьому полягає причина відмови при перегріві напівпровідникових пристроїв, що складаються з декількох областей напівпровідників донорного і акцепторного типів. При збільшенні температури відмінності між областями поступово пропадає і в підсумку напівпровідниковий пристрій перетворюється на монолітний шматок добре проводить струм напівпровідника. br/>
.8 Залежність концентрації електронів від енергії рівня Фермі
В
Концентрація електронів у зоні провідності від донорних домішок
визначається положенням рівня Фермі і знаходиться з виразу, що зв'язує її з рівнем Фермі,
де EF - енергія рівня Фермі;
Еc-енергія, відповідна дну зони провідності;
k-постійна Больцмана;
Т-абсолютна температура;
h-постійна Планка;
mn - ефективна маса електрона.
Для побудови залежності концентрації електронів у зоні провідності n від рівня Фермі необхідно підставити в рівняння
В
1.9 Положення рівня Фермі і концентрація вільних носіїв заряду у власних напівпровідниках
У власному беспримесном напівпровіднику положення рівня Фермі можна знайти з умови, що кількість електронів в зоні провідності дорівнює кількості дірок у валентній зоні: індекс i тут і далі позначає приналежність до власного напівпровідника.
(1.9.1)
Умова (1.9.1) приводить до того, що рівень Фермі повинен розташовуватися приблизно посередині забороненої зони. Якщо рівень Фермі розташувати ближче до зони провідності, то в такому напівпровіднику електронів буде багато більше, ніж дірок, так як ступінь заповнення f (E) станів у дна зони провідності істотно більше, ніж ступінь їх незаповненості (1-f (E)) у стелі валентної зони. Функція розподілу f (E)...
