Плотность тока через собственный полупроводник jс:
jс = jn + jp = nn·qnvn + np·qpvp = nn·qn an Е + np·qp ap Е = σ nЕ + σ pЕ =
= (σ n+ σ p) Е,
где jn – плотность тока, обусловленная электронной проводимостью, jp – плотность тока, обусловленная дырочной проводимостью, q– заряд электрона и равный, но противоположный по знаку заряд «дырки», n и p – концентрации электронов и дырок, соответственно, в единице объема, n = p;
vn и vp – средние скорости упорядоченного движения электронов и дырок под действием электрического поля, E – напряженность электрического поля, σ n и σ p – удельные электропроводности, обусловленные электронами и дырками, соответственно, аn и ap – подвижности электронов и дырок, соответственно.
Плотность тока через полупроводник n –типа:
jn = nn·qnvn = nn·qn an Е = σ nЕ.
Плотность тока через полупроводник p –типа:
jp = np·qpvp = np·qp ap Е = σ pЕ.
При увеличении температуры увеличиваются n, p, an, и ap, что приводит к увеличению проводимостей полупроводников σ n и σ p.
Для собственного полупроводника зависимость σc=f (T) имеет вид:
где σ0 – удельная проводимость при Т → ∞, Δ Wзз– ширина запрещенной зоны, k – постоянная Больцмана.
Для примесного полупроводника:
σ = σc + σпр,
где σпр – примесная удельная проводимость.
где σ0пр – удельная проводимость, обусловленная примесями при Т → ∞, Δ Wи – энергия ионизации примесей, Δ Wи = Δ Wд или Δ Wа в зависимости от типа проводимости полупроводника.
На рис. 16.3 представлена зависимость удельной электропроводности примесного полупроводника от температуры в координатах ln σ = f (1/ T).
Рис. 16.3. Зависимость удельной электропроводности примесного полупроводника от температуры
На участках АБ и БВ (рис. 16.3) имеет место примесная проводимость.
Повышение σ полупроводника при увеличении температуры в области низких температур обусловлено увеличением концентрации свободных электронов и «дырок» за счет ионизации примесей (рис. 31.3, область АБ). На участке БВ проводимость практически не зависит от температуры, так как происходит ионизация всех примесей («истощение примесей). На участке ВГ наблюдается собственная проводимость полупроводника.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление