апівпровідників, на яких через E C позначена нижня межа зони провідності, а через E V - верхня межа валентної зони. Ширина забороненої зони E з = E c - E v . У кремнії вона дорівнює 1,1 еВ, в германии - 0,7 еВ.
В
Малюнок 1.4.1 Енергетичні діаграми власного електронного і діркового напівпровідників
З точки зору зонної теорії під генерацією вільних носіїв заряду слід розуміти перехід електронів з валентної зони в зону провідності (рис. 1.4.1, а). У результаті таких переходів у валентній зоні з'являються вільні енергетичні рівні, відсутність електронів на яких слід трактувати як наявність на них фіктивних зарядів - дірок. Перехід електронів із зони провідності у валентну зону слід трактувати як рекомбінацію рухомих носіїв заряду. Чим ширше заборонена зона, тим менше електронів здатне подолати її. Цим пояснюється більш висока концентрація електронів і дірок в германии в порівнянні з кремнієм. p align="justify"> В електронному напівпровіднику (Рис.1.4.1, б) за рахунок наявності п'ятивалентних домішок у межах забороненої зони поблизу дна зони провідності з'являються дозволені рівні енергії E D . Оскільки один домішкові атом припадає приблизно на 10 6 атомів основної речовини, то домішкові атоми практично не взаємодіють один з одним. Тому домішкові рівні не утворюють енергетичну зону і їх зображують як один локальний енергетичний рівень Е D , на якому перебувають "зайві" електрони домішкові атомів, не зайняті в ковалентних зв'язках. енергетичний інтервал E і = E c -E D називається енергією іонізації. Величина цієї енергії для різних п'ятивалентних домішок лежить у межах від 0,01 до 0,05 еВ, тому "зайві" електрони легко переходять у зону провідності.
У дірковому напівпровіднику введення тривалентних домішок веде до появи дозволених рівнів Е A (pіс.1.4.1, в) , які заповнюються електронами, що переходять на нього з валентної зони, в результаті чого утворюються дірки, перехід електронів з валентної зони в зону провідності вимагає великих витрат енергії, ніж перехід на рівні акцепторів, тому концентрація електронів n p вия...
