Закон действующих масс

Акцепторный полупроводник.

Формулы для энергии Ферми и концентрации носителей в п/п p-типа получают аналогично. Они имеют тот же вид, что и для донорного п/п, если вместо

N_c → N_V, E_ud → E_ua, E_c - E_F → E_F - E_V. Зависимость E_F(T),будет выглядеть следующим образом:

Зависимость ln p от 1/T совершенно аналогична кривой для донорного п/п.

Как для собственных, так и для примесных невырожденных полупроводников произведение концентраций электронов и дырок есть постоянная величина, не зависящая от степени легирования.

Формула называется законом действующих масс.

Произведение концентрации электронов и дырок в п/п не зависит от его легирования, а зависит только от температуры. Оно равно квадрату в собственном п/п.

Из закона действующих масс следует, что в области примесной проводимости концентрация неосновных носителей (дырок – в донорном п/п) оказывается намного меньше, чем в собственном п/п. это объясняется тем, что установление равновесной концентрации определяется не только генерацией носителей (тепловым возбуждением электронов с донорных уровней в п/п), но и их рекомбинацией. Когда в зоне проводимости появляется большое число электронов с донорных уровней, то освобожденные уровни в валентной зоне гораздо быстрее занимаются электронами, чем в собственном п/п, что и приводит к резкому уменьшению концентрации дырок.

Закон действующих масс справедлив только для невырожденных п/п.

Дата добавления: 2013-12-13