Полупроводник материал электрические свойства которого в сильной

*Полупроводник — материал, электрические свойства которого в сильной степени зависят от концентрации в нём химических примесей и внешних условий (температура, излучение и пр. ). Полупроводники – вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет 0 -3 электрон-вольта, например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а In. As к узкозонным.

Электропроводность, проводимость s [Ом-1 м-1] s <10 -8 тип диэлектрик, изолятор >106 полупроводник s зависит от Т, от освещенности, от дефектов, примесей, состава разброс более чем в 1000 раз Удельное сопротивление

Электрический транспорт Движение электрона в электрическом поле F t - время рассеяния носителей на примесях и фононах Стационарный режим Скорость дрейфа Плотность тока Проводимость Подвижность

Плотность носителей тока Металлы: Полупроводники: In. As In. N

Время рассеяния носителей В металлах В полупроводниках

Подвижность носителей тока электронов в металле ~ 100 - 1000 см 2/(В·с). В полупроводниках типа AIIIBV Подвижность, см 2/(В·с): Al. Sb электронов Ga. Sb In. Sb Ga. As In. As 50 60 000 4 000 3 000 150 дырок 5 000 1 000 400 200 Эффективная масса электронов - 0. 047 0. 014 0. 067 0. 026 тяжелых дырок - 0. 9 0. 42 0. 53 0. 4 легких дырок - 0. 05 0. 016 0. 08 0. 026

Электроннодырочный ток в полупроводнике

Зонная структура In. Sb

Зависимость сопротивления от температуры Металл Чистый полупроводник

Ширина запрещенной зоны, Eg (e. V) >3. 5 Материал 0 диэлектрик тип 3. 5 - 0. 5 полупроводник Eg 0 K 300 K In. P п 1, 42 1, 27 In. As п 0, 43 0, 355 In. Sb Форма Элемент C (мод. Алмаз) Si АIIIВV п 0, 23 0, 17 н 5, 46– 6, 4 In. N п 0, 7 н 1, 17 1, 12 п 0, 7– 3, 37 Ge н 0, 75 Ga. N п 3, 37 Se п 0, 67 1, 74 Inx. Ga 1 -x. N Ga. P 3 C н 2, 26 Ga. Sb п 0, 81 0, 69 Ga. As п 1, 52 1, 42 Al. As н Al. Sb н АIVВIV Si. C 3 C н 2, 36 Si. C 4 H н 3, 28 Si. C 6 H н 3, 03 Al. N 2, 16 1, 65 1, 58 6, 2

Экспериментальные изучения полупроводников Электронные переходы при поглощении света Прямые и непрямые межзонные переходы

Край собственного поглощения Примерный спектр поглощения типичного полупроводника группы III-V

Эффект Холла

El

Временная релаксация фотопроводимости

Проводимость примесных полупроводников Доноры Ge: P, As, Sb

Акцепторы Ge: Al, Ga, In

Проводимость чистого полупроводника примесного полупроводника

Зависимость проводимости от концентрации примеси

Полупроводниковый диод

Транзистор – полупроводниковый триод Структура биполярного n-p-n транзистора. Ток через базу управляет током «коллектор-эмиттер» .

Движение электрона в кристалле Групповая скорость волнового пакета: