Примесные полупроводники, уровень Ферми

!!!Примесными полупроводниками принято называть полупроводники, электропроводность которых обусловлена носителями заряда, образующимися при ионизации атомов. Если в кремний ввести атом пятивалентного элемента (например, фосфора), то четыре из пяти валентных электронов этого элемента вступят в связь с четырьмя соседними атомами кремния (подобно атомам собственного полупроводника). Пятый е электрон будет в данном случае избыточным. Он оказывается очень слабо связанным со своим атомом, поэтому оторвать его от атома и превратить в свободный носитель заряда можно даже оторвать его от атома и превратить в свободный носитель заряда можно даже при воздействии малой тепловой энергии.

!!!Уровень Ферми или электрохимический потенциал - это энергетический уровень, вероятность нахождения на котором для электрона равна 0.5 при любой температуре вещества. Численно уровень Ферми равен максимальной энергии электронов при температуре абсолютного нуля T = OK

7) p – n переход. Энергетическая модель.

Построение энергетической модели р-n – переходов для случая термодинамического равновесия состоит из следующих этапов.

1) проводим горизонтальную пунктирную линию – уровень Ферми.

2) Вертикальными линиями отделяем полупроводники различного типа проводимости.

3) В зоне р – полупроводника рисуем его зонную диаграмму, учитывая, что уровень Ферми проходит посередине между акцепторным уровнем и потолком валентной зоны.

4) Аналогично для n – полупроводника, уровень Ферми проходит посередине между донорным уровнем и дном зоны проводимости.

5) Соединяем дно зоны проводимости в р – полупроводнике с дном зоны проводимости в n – полупроводнике. То же самое проделываем для валентной зоны.

Электроны из n – полупроводника не могут переходить в р – полупроводник, так как на их пути расположен потенциальный барьер Е_пт и чтобы его преодолеть нужно совершить работу. Следовательно существует электрическое поле между p и n полупроводниками, направленное от n – полупроводника к р – полупроводнику.

Дата добавления: 2015-05-06