Собственные полупроводники. Химически чистые полупроводники обнаруживают собственную проводимость, которую отличают от примесной проводимости менее чистых образцов

Химически чистые полупроводники обнаруживают собственную проводимость, которую отличают от примесной проводимости менее чистых образцов. Такие полупроводники также называют с обственными полупроводниками. К собственным полупроводникам ним относится ряд чистых химических элементов (германий, кремний, селен, теллур и др.) и многие химические соединения, такие, например, как арсенид галлия (GaAs), арсенид индия (InAs), карбид кремния (SiC) и др. Ниже, на рисунке представлена схема электронной энергетической зонной структуры собственного полупроводника. Она позволяет легко интерпретировать явление собственной проводимости.

Будем исходить из того, что при абсолютном нуле температуры в зоне проводимости все уровни свободны. И она отделена от валентной зоны энергетической щелью шириной . Ширина энергетической щели равна разности между наиболее низкой точкой зоны проводимости и наиболее высокой точкой валентной зоны . Наиболее низкая точка зоны проводимости называется краем или (дном) зоны проводимости, а наиболее высшая точка валентной зоны называется краем или (вершиной) валентной зоны. По мере возрастания температуры электроны валентной зоны вследствие термического возбуждения будут переходить в зону проводимости (рис. б), а в валентной зоне остаются вакантные состояния, называемые дырками. Приписывая дырке положительный заряд, численно равный заряду электрона, мы должны приписать ей и положительную эффективную массу , численно равную отрицательной эффективной массе электрона, ранее занимавшего данное вакантное состояние. Электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне, будут давать вклад в электропроводность. При высоких температурах, как правило, преобладает собственная проводимость. В качестве примера в таблице приведены электрофизические свойства и характеристики зонной структуры трёх типичных собственных полупроводников при комнатной температуре

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: