Головна Головна -> Реферати українською -> Технічні науки -> Провідність напівпровідників

Провідність напівпровідників

Назва:
Провідність напівпровідників
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
2,24 KB
Завантажень:
226
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2 
Реферат на тему:
Провідність напівпровідників


Поняття ефективної маси електронів та дірок.
Елетрони та дірки, що знаходяться в дозволених енергетичних зонах можуть переміщуватись в межах простору кристалу, прискорюючись або сповільнюючись під впливом електричних полів. При цьому їх інерційні властивості характеризуються еффективною масою, яка для вільного електрона в кристалі відрізняється від маси вільного електрона у вакуумі через вплив навколишнього середовища. Оскільки властивості кристалу є анізотропними, то анізотропною є і ефективна маса, тобто в різних кристалічних напямках залежність енергії від імпульсу може бути різною.
Діаграми, які пояснюють поняття еффективної маси вільного носія заряду в кристалі (справа) та у вакуумі (сліва)
Дифузійний та дрейфовий струми в напівпровідниках.
Вільні електрони та дірки в кристалі знаходяться в хаотичному тепловому русі. Якщо існує градієнт концентрації, то носії заряду переміщуються в сторону меншої концентрації, створюючи дифузійний струм. При наявності електричного поля носії заряду, беручи участь у тепловому русі, зміщуються (дрейфують) внаслідок дії сил, що створені електричними полями. Таким чином в напівпровідниковому кристалі існує два типи струмів: дифузійні та дрейфові, каен з яких, в свою чергу, може бути як електроним, так і дірковим.
, , ,
, , ,
де: q - заряд електрона, Dp, Dn - коефіцієнти дифузії дірок та електронів,
mp, mn - рухливості дірок та електронів
Рухливість можна розглядати, як коефіцієнт пропорційності між дрейфовою швидкістю носіїв заряду та напруженністю електричного поля, в якому вони рухаються:
, .
Діаграми, які пояснюють вплив зіткнень на середню швидкість (рухливість) вільних носіїв заряду в кристалі
При кожному неупругому розсіянні відбувається втрата енергії електроном, потім, в електричному полі, він знову прискорюється, і його енергія зростає (правый рисунок зверху). На верхньому лівому рисунку схематично показано траекторію руху електрона в кристалі при наявності електричного поля. Електрон приймає участь в хаотичному тепловому русі та дрейфовому русі, який зумовлений електричним полем. Можна розрахувати, до якої швидкості електрон розженеться внаслідок впливу електричного поля між двома зіткненнями.
Для рухливості розрахунки дають:
,
де m - ефективна маса частинки.
Струм електронів рівний:
,
Електронна провідність:
,
Отже загальна провідність:
.
Електропровідність напівпровідників.
Розсіювання носіїв заряду відбувається, в основному, на коливаннях решітки (фононах) та заряджених атомах домішки. При збільшенні температури разсіювання на решітці зростає і рухливість зменшується за степінним законом з показником -3/2. Розсіяння на іонізованій домішці при зростанні температури зменшується і рухливість зростає за степінним законом з показником 3/2. Тому, при зростанні температури, на електропровідність напівпровідників впливатимуть як зміна з температурою концентрації носіїв заряду, так і зміна їх рухливості. Вплив рухливості на електропровідність особливо заметний на ділянці спустошення домішки в легованих матеріалах.
На лівому графіку (рисунок справа) показано: залежність рухливості від температури при розсіюванні носіїв заряду тільки на кристалічній решітці (крива 1), залежність рухливості від температури при розсіянні тільки на домішках
(крива 2) та залежність рухливості від температури в легованому кристалі, в якому розсіяння може відбуватись як на домішках, так і на решітці (крива 3). На правому графіку в логарифмічному масштабі показані залежності електропровідності, концентрації носіїв заряду та рухливості.
Зміна з температурою провідності власних напівпровідників визначається, в основному, зміною концентрації електронів та дірок, які зросте за експоненційним законом з енергією активації, яка приблизно рівна половині ширини забороненої зони.
Використана література:
Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая школа, 1978.
Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной электроники. -М.: Высшая школа, 1975.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2 



Реферат на тему: Провідність напівпровідників

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