![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Температурная зависимость концентрации свободных носителей заряда
Разрешенные зоны содержат огромное количество уровней (1022 – 1023 в 1 см3), на каждом из которых могут находиться электроны. Фактическое же количество электронов зависит от концентрации доноров и от температуры. Чтобы оценить фактическую концентрацию носителей в полупроводнике, нужно знать распределение уровней и вероятность заполнения этих уровней. Энергетическое распределение электронов в твердом теле определяется статистикой Ферми-Дирака. Принципиальный результат функции распределения Ферми-Дирака дает вероятность того, что электрон занимает уровень, соответствующий энергии Е:
Общее число электронов в кристалле можно определить следующим образом
где f(E) – функция распределения Ферми-Дирака, g(E) – функция плотности энергетических состояний. Можно показать, что
Рассчитывая интеграл (1.4) и учитывая, что концентрации n и р электронов и дырок в собственном полупроводнике одинаковы, получим температурную зависимость концетрации носителей заряда в виде
где Eg – ширина запрещенной зоны полупроводника, а С – некоторая константа. Температурная зависимость подвижности носителей заряда. В твердом теле движущиеся электроны непрерывно испытывают столкновения с узлами кристаллической решетки, примесями и дефектами, т. е. испытывают рассеяние. Равноускоренное движение под действием поля возможно только в коротких интервалах между столкновениями на длине свободного пробега. После каждого столкновения электрон, грубо говоря, должен заново набирать скорость. В результате средняя скорость электронов и дырок пропорциональна напряженности поля, коэффициент пропорциональности называется подвижностью: Таким образом, подвижность – это скорость движения носителей заряда при единичной напряженности поля. Подвижность, обусловленная рассеянием на узлах решетки, находится по формуле
Если преобладает рассеяние на ионах примеси, то:
Константа С зависит от материала и типа проводимости. Например, для кремния С ≈ 5/2. Учет двух процессов приводит к следующему выражению для подвижности: Результирующая подвижность близка к меньшей из двух составляющих μL и μI. Для кремния при температурах Т >0ºС меньшей оказывается составляющая μL; поэтому зависимость μ(Т) описывается формулой (1.7): подвижность уменьшается с ростом температуры. При Т <-50ºС меньшей оказывается составляющая μI; поэтому зависимость μ(Т) описывается формулой (2.93): подвижность уменьшается с уменьшением температуры. Поскольку в рассматриваемом интервале температур определяющим механизмом рассеяния является рассеяние на фононах, то температурная зависимость подвижности определяется Однако среди отмеченных особенностей механизмов проводимости определяющей при формировании свойств полупроводникового резистора является экспоненциальная температурная зависимость концентрации носителей заряда собственного полупроводника. Поэтому окончательное выражение можно представить в виде
где 0– предэкспоненциальный множитель, зависящий от природы полупроводника. Данное выражение можно записать и для полной электрической проводимости G
которая связана с электрическим сопротивлением R соотношением G =1/ R и G 0=1/ R 0. Тогда
Задачей данной работы является снятие вольтамперной характеристики полупроводникового терморезистора, изучение температурной зависимости его термосопротивления и определение ширины Egзапрещенной зоны исследуемого собственного полупроводника. Date: 2015-05-18; view: 784; Нарушение авторских прав |