To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
PÓŁPRZEWODNIKI. Półprzewodnikami nazywamy ciała stałe, których rezystywność w temperaturze pokojowej wynosi10-7 ÷10-3 Ωm, czyli niewiele większą niż przewodniki i dużo mniejszą niż dielektryki. Najczęściej stosowanymi półprzewodnikami są krzem (Si) i german (Ge). Atomy tych pierwiastków posiadają 4 elektrony walencyjne. Poszczególne atomy germanu lub krzemu łączą się w kryształy za pomocą czterech elektronów walencyjnych o energiach odpowiadających energii w paśmie podstawowym. Elektrony walencyjne mogą stać się nośnikami ładunku elektrycznego tylko wówczas, gdy do kryształu zostanie z zewnątrz doprowadzona porcja energii, wystarczająca do zerwania wiązania kowalentnego i przeniesienie wyswobodzonego elektronu przez pasmo zabronione do pasma przewodnictwa. W półprzewodnikach szerokość pasma zabronionego jest ≤ 2 eV. W temperaturze zera bezwzględnego wszystkie poziomy pasma walencyjnego są zapełnione, a poziomy pasma przewodnictwa całkowicie wolne. W przypadku dostarczenia elektronom kowalentnym energii (np. poprzez wzrost temperatury) wystarczającej do zerwania wiązania i przeniesienia elektronu do pasma przewodnictwa powstaje para elektron - dziura. Elektron znajduje się wówczas w paśmie przewodnictwa, a na jego miejscu w wiązaniu kowalentnym występuje brak elektronu równoznaczny pojawieniu się w węźle sieci ładunku dodatniego. Elektron z pasma przewodnictwa może przejść do pasma walencyjnego, zapełniając dziurę w sieci krystalicznej. Mówi się wówczas o rekombinacji pary elektron – dziura. Uwolnione elektrony walencyjne, przebywające w paśmie przewodnictwa, poruszają się chaotycznie między zderzeniami z jonami w sieci kryształu. W przypadku doprowadzenia do półprzewodnika samoistnego zewnętrznego pola elektrycznego elektrony w paśmie przewodnictwa, oprócz chaotycznego ruchu cieplnego, będą dryfować wzdłuż linii sił pola stając się nośnikami ładunku elektrycznego. Unoszone wzdłuż linii sił pola elektrony tworzą prąd elektronowy w półprzewodniku samoistnym. W paśmie walencyjnym dziury mogą być również wypełniane przez elektrony walencyjne sąsiednich węzłów sieci krystalicznej. W obecności pola elektrycznego wypełnianie dziur jest również uporządkowane. Dziury poruszają się wzdłuż linii sił pola z prędkością o przeciwnym zwrocie niż prędkość elektronów z pasma przewodnictwa. Tak więc w paśmie walencyjnym dziury są również nośnikami ładunku elektrycznego i płynie tzw. prąd dziurowy. Model energetyczny pasmowy półprzewodnika: PÓŁPRZEWODNIKI TYPU N . Półprzewodnik typu n uzyskuje się przez dodanie w procesie wzrostu kryształu krzemu domieszki
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)