КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Чистые полупроводники
Физические основы полупроводниковой техники План изложения материала 1.Физические основы работы полупроводников. 2.Полупроводниковые резисторы 3. Полупроводниковые диоды. 4 Биполярные транзисторы.. 5 Полевые транзисторы.. 6.Тиристоры. 7.Интегральные микросхемы. Твердые вещества, по их способности проводить электрический ток делятся на три группы: проводники, диэлектрики, полупроводники. В основе промышленной электроники лежит применение полупроводниковых приборов. Это значит, что необходимо рассмотреть электрические свойства полупроводников. Что такое полупроводник? Это вещество, имеющее удельное омическое сопротивление в пределах 10-3-10-4ОМ. Полупроводники занимают по электропроводности промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Это обусловлено различием в энергетических спектрах этих материалов. Энергетические диаграммы: -С ΔẀ
+В Рис. 1.1 Енергетическая диаграмма В - валентная зона, все уровни которой при t = абс нулю заполнены электронами. С - зона свободных электронов уровни, на которых возможен переход электронов при возбуждении атомов (зона проводимости). З - запрещенная зона, энергетические уровни, в которых отсутствуют. Наличие этой зоны означает, что для перехода электрона в зону проводимости необходимо сообщить энергию большую, чем ΔW. Из физики известно, что связь атомов, при которой каждый из них остается нейтральным наз. ковалентной (валентной). Нарушение валентных связей приводит к образованию свободных электронов и пустых мест–дырок. Из-за относительно узких запрещенных зон в полупроводниках некоторые электроны могут получить энергию, достаточную для преодоления запрещенной зоны и перейти в зону проводимости. При уходе электрона в валентной зоне остается незаполненный энергетический уровень-дырка. Такая электропроводность полупроводников, связанная с нарушением валентних свіязей называется их собственной проводимостью Понятие дырка с точки зрения зонной теории. Если приложить к полупроводнику напряжение, то при наличии электрического поля в движение приходят не только свободные электроны зоны проводимости, но и электроны валентной зоны. Оказывается, что движение этой огромной массы электронов валентной зоны с самыми различными эффективными массами эквивалентно движению ограниченного количества (по количеству незаполненных уровней) квазичастиц с положительным зарядом, которые и были названы дырками. В кристалле полупроводника появляется свободный электрон, который перемещается по кристаллу и дырка - узла, лишенная одного из электронов связи. Восстановление связи возможно за счет электронов из соседней связи. Процесс восстановления связи за счет перемещения электронов, т.е. процесс в валентной зоне удобно представить в виде направленного движения дырок (+) В кристалле происходит перемещение, как электронов, так и дырок. Этот процесс образования пары (электрон-дырка) в валентной зоне называется генерацией собственных носителей зарядов. Протекает еще один процесс – рекомбинация, т.е. встреча дырок и свободных электронов, сопровождается возвратом электронов из зоны проводимости в зону валентную. Этот процесс происходит на дефектах кристаллической решетки- центры рекомбинации. Однако на практике чистые проводники в промышленности не применяются. В чистые проводники вводятся примеси. Введение примесей приводит к появлению так называемой примесной проводи мости. Примеси, которые отдают свои электроны в зону проводимости основного полупроводника, называются донорами. Таким образом, при помощи доноров создаются полупроводники, в которых основними носителями зарядов служат электроны, проводимость называться электронной (типа П). Примеси, способные принимать на свои уровни валентности электроны, называются акцепторные Аналогично при помощи акцепторов создаются полупроводники, в которыхв которых основними носителями зарядов являються дырки.. Такая проводимость будет называться дырочной (типа Р). Следует ввести понятие – основные и не основные носители зарядов. В проводимости типа-Р основными носителями будут – дырки, а не основными –электроны. При проводимости типа-П основными носителями будут электроны, а не основными –дырки. Классификация силовых полупроводниковых элементов представлена на рис.1.2 Рис. 1.2. Классификая силових полупроводниковых элементов
Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 3051; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |