Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład V Półprzewodniki samoistne i domieszkowe. półprzewodniki samoistne ln( ) 1/T.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład V Półprzewodniki samoistne i domieszkowe. półprzewodniki samoistne ln( ) 1/T."— Zapis prezentacji:

1 Wykład V Półprzewodniki samoistne i domieszkowe

2 półprzewodniki samoistne ln( ) 1/T

3 ln( ) półprzewodnik typu n

4 N-typu -donory

5 półprzewodnik typu p 1/T ln( )

6 P-typu akceptory

7 Energia płytkich poziomów wg modelu Bohra

8 Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca Dla T = 0 K, f(E) = 1 E < E F 0 E > E F W T=0 zapełnione są wszystkie stany o energiach poniżej E F Dla dowolnej temperatury prawdopodobieństwo zapełnienia stanu o energii E F wynosi 0.5 f(E) = 0.5 dla E = E F Elektrony są fermionami. Prawdopodobieństwo obsadzenia stanu fermionem:

9 Koncentracja elektronów i dziur w stanie równowagi termodynamicznej Niech gęstość stanów = N(E) zaś prawdopodobieństwo, że zostaną zajęte elektronami = f(E), wówczas koncentracja elektronów: Wiemy, że: E N(E)dE

10 Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa f(E)N(E) maleje istotnie dla E> E C, więc mało elektronów zajmuje stany powyżej dna pasma przewodnictwa wprowadza się efektywną gęstość stanów (N C ): wszystkie stany są zastąpione stanami na dnie pasma przewodnictwa koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa = (efektywna gęstość stanów N C ) x (funkcja Fermiego) :

11 Koncentracja dziur w paśmie walencyjnym

12 Poziom Fermiego w półprzewodniku samoistnym

13 Półprzewodnik samoistny

14 Diagram energetyczny Wpływ domieszkowania na poziom Fermiego E F N-Typu: poziom Fermiego przesuwa się do góry P-Typu: poziom Fermiego przesuwa się w dół N-typu ECEC E F =E i EVEV ECEC EiEi EVEV ECEC EiEi EVEV samoistny EFEF EFEF P-typu q Fn q Fp F nazywa się potencjałem Fermiego F : V q F : eV

15

16

17 Koncentracja samoistna półprzewodnik samoistny E F = E i :

18

19 Koncentracja równowagowa nośników w półprzewodniku domieszkowym ECEC E F =E i EVEV ECEC EiEi EVEV ECEC EiEi EVEV samoistny EFEF EFEF N-typuP-typu q Fn q Fp

20 Ruchliwość Elektrony w sieci ulegają rozproszeniu na skutek: drgań sieci (fonony) defekty inne elektrony

21 Ruchliwość Rozpraszanie na domieszkach Rozpraszanie na fononach

22 Ruchliwość

23 Ruch termiczny elektron ó w a) bez i b) po przyłożeniu pola elektrycznego o natężeniu.

24 Półprzewodnik samoistny Można pokazać, że przewodność: Jeśli ruchliwość nie zmienia się istotnie wraz ze zmianą temperatury to ln( ) 1/T

25 Zależność przewodnictwa od temperatury- półprzewodnik domieszkowy

26 Gęstość prądu unoszenia Prąd całkowity: elektronowy i dziurowy:

27 Gęstość prądu Całkowity prąd jest sumą prądu dyfuzyjnego (elektronowego i dziurowego) i prądu unoszenia (elektronowego i dziurowego) : J(x) = J n (x) + J p (x) Prąd dyfuzyjny


Pobierz ppt "Wykład V Półprzewodniki samoistne i domieszkowe. półprzewodniki samoistne ln( ) 1/T."

Podobne prezentacje


Reklamy Google