pan align="justify"> 9034,001 В· 10 9134,224 В· 10 25 9234,455 В· 10 25 9334,694 В· 10 25 9434,941 В· 10 25 9535,197 В· 10 25
Розглянемо характер зміни рівноважного рівня Фермі в цій області температур. Підставивши n з (2.2.9) в (1.4.1), отримаємо:
В
При досить низьких температурах друге складова в дужках мало в порівнянні з першим і рівень фермі змінюється з температурою практично лінійно, як показано на малюнку 2.1, в. Із збільшенням температури в (1.4.1), отримаємо:
В
безперервно зменшується і прагне до граничного значення, рівному:
В
хімічний потенціал електронного газу у власному напівпровіднику. Це і означає перехід до власної провідності напівпровідника. За температуру такого переходу приймають температуру Ti, при якій пунктирна пряма, показана на малюнку 2.1, в і описувана рівнянням (2.2.7), перетинає рівень Фермі у власному напівпровіднику (1.4.11) [5]. Прирівнюючи при Ti праві частини (1.4.11) і (2.2.7), отримаємо:
В
Звідси знаходимо:
В
З (2.2.13) видно, що температура переходу до власної провідності тим вище, чим ширше заборонена зона напівпровідника і більше концентрація домішки в ньому. Для германію при N д = 1022 м-3 Ti = 450 К. Зробимо наближений розрахунок температури переходу до власної провідності Ti:
В
Зробимо числовий розрахунок енергії рівня Фермі:
В В В В
Нижче наведена таблиця залежності енергії рівня Фермі від температури для даної області.
Таблиця 2.5 - Залежність енергії рівень Фермі від температури в області високих температур.
Т, К , Дж843-4, 0,23 В· 10 -20 853-4,021 В· 10 -20 863-4,019 В· 10 -20 873-4,018 В· 10 -20 893 - 4,016 В· 10 -20 903-4,014 В· 10 -20 913-4,012 В· 10 -20 923-4,01 В· 10 -20 933-4,009 В· 10 -20 943-4,007 В· 10 -20 953-4,005 В· 10 -20
