Головна Головна -> Реферати українською -> Інше -> Напівпровідник

Напівпровідник

Назва:
Напівпровідник
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
10,34 KB
Завантажень:
169
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4  5  6  7  8 
План:
1.Напівпровідник у зовнішньому електричному полі.
2. Робота виходу.
3.Контакт металЇ метал. Контактна різниця потенціалів.
4. Контакт метал Ї напівпровідник.
5.Випрямлення на контакті метал- напівпровідник.
6.Діодна теорія випрямлення.
1.Напівпровідник у зовнішньому електричному полі
В основі контактних явищ є фізичні процеси, що протікають в напівпровіднику під дією електричного поля, яке виникає на контакті. Для розуміння цих явищ слід знати властивості напівпровідника, що знаходиться у зовнішньому електричному полі. Тому ми розглянемо властивості електронного напівпровідника, внесеного в однорідне електричне поле конденсатора (рис.1.1)
В напівпровіднику при відсутності зовнішнього електричного поля об’ємний заряд рівний нулю. Коли є зовнішнє електричне поле, то в напівпровіднику пройде перерозподіл носіїв заряду, в результаті чого в ньому з’явиться об’ємний заряд, густиною , та електричне поле . Зміна розподілу концентрації носіїв заряду, що обумовлює появу об’ємного заряду, матиме місце в області, що прилягає до поверхні напівпровідника. Об’ємний заряд екрануватиме зовнішнє електричне поле, тому воно проникне тільки в приповерхневий шар напівпровідника.
При такому підключенні зовнішнього джерела живлення, як це зображено на рис.1.1, в приповерхневій області буде збільшена концентрація електронів (рис.9.2,а) і, отже, виникає від’ємний об’ємний заряд (рис.9.2,б). Надлишкова концентрація електронів, а отже, і об’ємний заряд будуть зменшуватися зі збільшенням відстані від поверхні в глибину напівпровідника. Від’ємний об’ємний заряд проходить електричне поле, напруженість якого буде максимальна на поверхні напівпровідника (рис.1.2,в). Це електричне поле змінить потенціальну енергію електронів (рис.1.2,г) на величину, рівну , де Ї електростатичний потенціал контактного поля (рис.1.2,д). Отже, електричне поле визве викривлення зон енергії напівпровідника таким чином, що
(1.1)
При цьому зміщення зазнають всі рівні енергії, в тім числі і рівні домішок, що лежать в забороненій зоні.
Оскільки напівпровідник знаходиться в стані термодинамічної рівноваги, то положення рівня Фермі постійне, тому відстань між рівнями Фермі і дозволеними зонами енергії зміниться. Якщо ця відстань без поля була:
і (1.2)
то при наявності поля воно буде:
і . (1.3)
Із рівняння (1.3) і (1.2) слідує, що якщо відстань між і F зменшується на величину, то між F і збільшується на ту ж величину.
Рис.1.2 Зміна концентрації вільних електронів (а), об’ємного заряду (б), напруженості поля (в), потенціальної енергії електронів (г), потенціалу поля (д), і викривлення зон донорного напівпровідника (е) у зовнішньому електричному полі | Рис.1.3 Концентрація вільних електронів (а), густина об’ємного заряду (б), напруженість електричного поля (в), потенціальна енергія електронів (г), потенціал поля (д), і положення зон донорного напівпровідника (е) при зміні напрямку зовнішнього електричного поля
Зміна відстані між і зонами енергії має призвести до зміни розподілу електронів по рівнях, в розглядуваному випадку, як це зображено на рис.1.2,е, далеко від поверхні напівпровідник володіє електронною електропровідністю, не вироджений, і на рівнях донорної домішки є електрони(оскільки рівень Фермі лежить вище рівня домішки), а в приповерхневій області напівпровідник, залишаючись електронним, стає виродженим. Тут рівень Фермі лежить в зоні провідності.
При зміні напрямку прикладеного поля в приповерхневій області електронного напівпровідника концентрація електронів буде менша, а дірок більша, ніж в об’ємі напівпровідника(рис.1.3,а), а об’ємний заряд (рис.1.3,б) і зміна потенціальної енергії(рис.1.3,г) за знаком будуть додатні. В даному випадку, як це зображено на рис.1.3,е, в приповерхневій області пройшла навіть зміна типу основних носіїв зарядуЇ напівпровідник з електронного став дірковим, тобто виник інверсний шар. У такого напівпровідника на деякій відстані від поверхні буде шар з власною електропровідністю чи і-шар з рівнем Фермі, що лежить в середині забороненої зони.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4  5  6  7  8 



Реферат на тему: Напівпровідник

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок