WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Енергетичний спектр електронів у напівпровідниках - Реферат

Енергетичний спектр електронів у напівпровідниках - Реферат

Реферат на тему:

Енергетичний спектр електронів у напівпровідниках

Електрони та дірки в напівпровідниках

Під дією тепла або світла електрони можуть переходити з валентної зони в зону провідності. Вихід електрона викличе утворення дірки, яка повинна володіти додатнім зарядом, оскільки електрон виніс від'ємний заряд і локальна електронейтральність порушилась. Сусідні валентніе електрони можуть заповнювати дірку і, таким чином, вона може перемещуватися кристалом, залишаючись у валентній зоні. Переміщення дірок буде створювати електричний струм.

Ідеальний напівпровідник, в якому відутні домішки та дефекти, називаеться власним. У власному напівпровіднику концентрація електронів рівна концентрації дірок.

На енергетичному рівні в дозволеній зоні можуть знаходитись або електрон, або дірка. Тому для ймовірності знаходження дірки на заданому рівні можна записати fp(E)= 1 - f(E), де f(E) - ймовірність знаходження на цьому рівні електрона. При цьому, отримуючи енергію, дірка перемещується в глибину валентної зони.

Якщо E-F значно більше kT, то замість статистики Фермі-Дірака для розрахунку ймовірності заповнення енергетичних станів можна скористатись статистикой Больцмана:

Кількість вільних електронів та дірок відповідно в зоні провідності та валентній зоні можна обчислити, провівши інтегрування f(E)Nc(E) та fp(E)Nv відповідними зонами:

Використовуючи ці співвідношення, з умови електронейтральності можна обчислити положення рівня Фермі. Дійсно:

звідки:

Тобто для власного напівпровідника рівень Фермі лежить приблизно посередині забороненої зони та при підвищенні температури він поступово зміщується к тієї зони, для якої ефективна маса носіїв заряду менша.

Використана література:

  1. Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая школа, 1978.

  2. Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной электроники. -М.: Высшая школа, 1975.

  3. Миклашевский С.П. Промышленная электроника. -М.: Высшая школа, 1973.

  4. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.: Высшая школа, 1988.

  5. Основы промышленной электроники/Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: высшая школа, 1982.

  6. Гершунский В.С. Основы электроники. - К.: Вища школа, головн. из-во, 1982.

  7. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.:Энергоатомиздат, 1985.

Нагорский В.Д. Электроника и электрооборудование. - М.: Высшая школа, 1986.

Loading...

 
 

Цікаве