Физика реального кристалла 5. Электропроводность кристаллов. Профессор Б. И. Островский ostr@cea. ru
Электропроводность кристаллов
Проводимость полупроводников В общем случае: = cq p
Диффузионный ток в полупроводниках j = - D dc/dx
n-p переход, обедненная зона
What happens when p-type & n-type semiconductors are connected? Holes and e’s migrate across p/n junction. Диффузия носителей заряда holes ~104 V/cm electric field at junction limits size of depletion region
Диффузия носителей заряда в полупроводниках Короткая вспышка Концентрация неосновных носителей заряда возрастает на порядки
Соотношение Эйнштейна для заряженных частиц (ионов) p. KBT = D p KBT = q. D p = v/ F = v/q. E V- дрейфовая скорость ионов; p - подвижность заряженных частиц, q- заряд, E - электрическое поле, c - концентрация заряженных частиц. = cq p = cq 2 D/ KBT - проводимость
Диффузия атомов примеси по межузлиям Коэффициент диффузии зависит от температуры по закону D = D 0 e E / k. T , причем в данном случае Е представляет собой энергию активации процесса (энергия перескока). Пример диффузии по межузлиям
Вакансионный механизм диффузии (атомы замещения) D = c v D ; D = za 2 0 e E / k. T cv = n/N = e Evac / k. T - концентрация вакансий D = 0 za 2 e (Evac + E )/ k. T ED= Evac + E D = D 0 e ED / k. T
Проводимость заряженных частиц сq = (сq 2 a 2/ с Ценность последнего выражения определяется тем, что проводимость образца можно легко измерить
Ионная проводимость в кристаллах
Точечные дефекты и электропроводность ионных кристаллов
Электропроводность галогенидов
Вакансионный механизм ионной проводимости галогенидов
Управляем концентрацией вакансий
Образование катионных вакансий в кристалле KCl F- центр -анионная вакансия, захватившая избыточный электрон Катионная вакансия + позитрон?
Изменение плотности кристалла KCl ( «разбухание» кристалла)
Ионные суперпроводники
Скачать презентацию Физика реального кристалла 5 Электропроводность кристаллов Профессор Б
Ostr_FRCr_17_5.ppt