Где находится и как зависит от температуры уровень Ферми в примесных полупроводниках?

 

В полупроводниках с примесной проводимостью примесные атомы увеличивают общее число свободных носителей заряда (создавая добавочные энергетические уровни в запрещённой зоне, тем самым расширяя валентную зону или зону проводимости). Донорные примеси увеличивают число электронов в зоне проводимости. Акцепторные примеси увеличивают число дырок в валентной зоне. И для донорных и для акцепторных примесных атомов увеличение концентрации примесей ведёт к уменьшению сопротивления. При очень высокой концентрации примесей полупроводник приближается по свойствам к металлу. При очень высоких температурах увеличивается число свободных носителей заряда, возбуждённых вследствие теплового движения, их вклад начинает преобладать над вкладом со стороны примесных атомов, и сопротивление будет уменьшаться с увеличением температуры по экспоненциальному закону. Поэтому, при высоких температурах, примесный полупроводник приближается по свойствам к собственному полупроводнику.

182. Как выглядят одноэлектронные волновые функции в идеальном кристалле (функции Блоха)?

Если пренебречь межзонными переходами электронов в присутствии внешнего электрического поля , то перемещения электрона в k-пространстве полностью определяется вторым законом Ньютона:

.

Где - элементарный заряд (в этих обозначениях заряд электрона равен Кл). При отсутствии столкновений электрон проходит во всей первой зоне Бриллюэна, отражается от её границы, снова пересекает зону, и вновь отражается на границе. В результате такое движение электрона в зоне под действием постоянного электрического поля имеет характер осцилляций в - пространстве, а значит и в обычном пространстве. Эти осцилляции получили название осцилляций Зенера (частичный случай электрического поля) и Блоха (общий случай действия потенциального поля какой-либо природы).

 

Что такое квазиимпульс электрона в кристалле?

Квазиимпульс – квантовомеханический параметр состояния электрона, имеющий размерность импульса. Для тех состояний электронов, которые особенно существенны в практической физике полупроводников, квазиимпульс можно воспринимать как импульс электрона p=mv, лишь под m нужно понимать не истинную массу электрона, а так называемую эффективную массу.

184. Как зависимость энергия электронов в кристалле от квазиимпульса (дисперсионная кривая)?

 

   

Что такое зоны Бриллюэна? Где они находятся? Как связаны с «длинами волн» одноэлектронных волновых функций?

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: