Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

3. Elementy półprzewodnikowe i układy scalone. 3.1. Materiały półprzewodnikowe Najważniejsze cechy półprzewodników: a)bardzo silna zależność konduktywności.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "3. Elementy półprzewodnikowe i układy scalone. 3.1. Materiały półprzewodnikowe Najważniejsze cechy półprzewodników: a)bardzo silna zależność konduktywności."— Zapis prezentacji:

1 3. Elementy półprzewodnikowe i układy scalone

2 3.1. Materiały półprzewodnikowe Najważniejsze cechy półprzewodników: a)bardzo silna zależność konduktywności od koncentracji domieszek; b)występowanie dwóch rodzajów nośników prądu: elektronów i tzw. dziur.

3 3.1. Materiały półprzewodnikowe Przewodnictwo elektryczne Natężenie prądu i: Gęstość prądu: natężenie odniesione do jednostki powierzchni. q – ładunek, p – koncentracja, v – prędkość nośników ładunku.

4 3.1. Materiały półprzewodnikowe σ – konduktywność,  - rezystywność. Średnia prędkość nośników ładunku: μ – ruchliwość.

5 3.1. Materiały półprzewodnikowe Różnice w konduktywności materiałów wynikają głównie z różnic w koncentracji nośników. Metaleσ = 10 3 – 10 5 (Ωcm) –1 ; Izolatoryσ = 10 –15 – 10 –2 (Ωcm) –1 ; Czyste półprzewodniki – jak izolatory.

6 3.1. Materiały półprzewodnikowe Nośniki ładunku w półprzewodniku Krzem (Si), Arsenek galu (GaAs), German (Ge), węglik krzemu (SiC) – mono- krystaliczne. Sieć krystaliczna. Wiązania krystaliczne – walencyjne (4 elektrony walencyjne). Elektron związany; Elektron swobodny Dziura (wiązanie niezapełnione). Koncentracje: n (elektronów), p (dziur).

7 3.1. Materiały półprzewodnikowe Półprzewodnik samoistny (bez domieszek). Generacja pary elektron – dziura, energia W G ; w 300K: 0,78 eV (Ge); 1,12 eV (Si); 1,42 eV (GaAs); ok. 3 eV (SiC). Półprzewodnik samoistny:n = p = n i

8 3.1. Materiały półprzewodnikowe n i (300K)[cm -3 ]: 10 6 (GaAs);10 10 (Si);10 13 (Ge). Generacja, Rekombinacja, Równowaga.

9 3.1. Materiały półprzewodnikowe Półprzewodnik domieszkowany W krzemie: domieszka pięciowartościowa – donor. Trójwartościowa – akceptor. Koncentracje: < N D, N A < cm -3. Donory: Fosfor, Arsen; Akceptory: Bor, Gal, Glin. Energia jonizacji atomu domieszki << W G.

10 3.1. Materiały półprzewodnikowe Domieszka donorowa => liczne swobodne elektrony. Domieszka akceptorowa => liczne dziury. Równowaga: Typ: n, p.Nośniki większościowe, mniejszościowe. Dane: N A, N D, n i, temperatura pokojowa.

11 3.1. Materiały półprzewodnikowe Jeśli: to: Jeśli to:

12 3.1. Materiały półprzewodnikowe T niskie: T wysokie: n i porównywalne z N A, N D.

13 3.1. Materiały półprzewodnikowe Mechanizmy przepływu prądu w pół- przewodniku Unoszenie, dyfuzja (gradient potencjału, gradient koncentracji nośników). Unoszenie

14 3.1. Materiały półprzewodnikowe 300K, małe E, N: Si: 1350; 480; GaAs: 8600; 250

15 3.1. Materiały półprzewodnikowe Si, 300K: σ i = 4.4·10 -6 (Ωcm) -1

16 3.1. Materiały półprzewodnikowe Dyfuzja: V T – potencjał termiczny; 300 K: V T = 25.8 mV


Pobierz ppt "3. Elementy półprzewodnikowe i układy scalone. 3.1. Materiały półprzewodnikowe Najważniejsze cechy półprzewodników: a)bardzo silna zależność konduktywności."

Podobne prezentacje


Reklamy Google