0.1-4 ЕГ DE> 4 ЕГ
Фиг. 22. Разположение на енергийни групи в кристали
Диригентът на електрони валентност лентата не се вълнува при техните малолетни лесно може да се премести в свободните енергийните нива на проводимата зона, която осигурява висока проводимост метален електрически.
В изолатори проводимост от валентната зона се отделя от голяма енергийна бариера (DE> 4 ЕГ). Валентен електрон не могат да влязат в проводимата зона, дори и при прехвърляне тях значителни количества енергия, защото електроните не могат да се движат свободно в рамките на кристала, проводимостта в кристала отсъства.
Bandgap на полупроводникови е малък (DE
0.1-4 ЕГ). При ниски температури, те проявяват свойствата на изолатори. С повишаване на температурата, енергията на валентните електрони увеличава и става достатъчно за преодоляване на разликата лента. На прехвърлянето на електрически заряди, полупроводника става проводник.
# 9679; En проводимост (проводимост)
Собствен електропроводимост (проводимост) на полупроводникови нарича проводимост, която е член на същия брой електрони и дупки. Така, двата вида носители, получени в резултат на преход на електрони от валентност групата на групата на проводимост. Този процес е описан както следва.
При температури близки до абсолютната нула температура, всички нива в валентност групата на полупроводника е изцяло запълнени, и в групата на проводимост е празна. При тези условия кристалът има диелектрични свойства.
Тъй като електроните придобиват допълнителна енергия и някои от електроните напускат валентност групата на проводимата зона отива повишаване на температурата (фотонна енергия). Процесът на образуване на свободни електрони се нарича генерирането на електрони.
В групата валентност на негово място е вакантно място - т.нар положително заредени дупката. Когато електрично поле електроните прехвърлят към групата на проводимост и дупките в валентната зона поеме допълнителна скорост и да участва във формирането на електрическия ток в кристала.
Електропроводимостта в полупроводников се извършва от електрони, които са преминали в групата на проводимост и отворите в валентната зона,
т. е. възниква е (п-тип) и отвор (р-тип) проводимост.
За всеки полупроводникови вътрешна проводимост настъпва при различни температури, която е по-висока по-голям е Bandgap (фиг. 23). Разликата в лента зависи от силата на свързване и структурните характеристики на кристалната решетка. За полупроводници с тесни забранени ленти са сиви калай, черни фосфор, телур. Прехвърлянето на електроните да проводимата зона са наблюдавани дължи на лъчиста енергия. За полупроводници с широк забранена зона са бисмут и силиций. За да ги приложат изисква мощен топлопроводност пулс и диамант - гр-лъчение.
13 Известно е, кристални модификации на прости вещества с полупроводникови свойства. Те са в основни подгрупи III-VII групи на PSE. Типични полупроводници включват собствени B, S, Si, Ge, Sn (сиво). Р, As, Sb, S, Se, и така нататък. D. Кристалите на прости вещества от елементи ковалентни или в близост до естеството на химичното свързване
Собствена електронна проводимост може да кристали, които не съдържат чужди атома и разстройства на кристалната решетка, в противен случай ще настъпи генериране на свободни носители лента проводимост, без да се изисква образуването на електрон-дупка двойки, т.е.. Е. реч, тя е идеално кристали.
При действителното положение на кристали с примеси и решетъчни дефекти. Освен това, тези кристали и са практически интерес.
# 9679; Електропроводимостта на легирани полупроводници
Наличието на примеси атоми полупроводников чип води до нарушаване на стехиометричен състав, разрушаване на кристалната решетка и появата на допълнителни нива квантовата в структурата на лента на кристала. Тези нива са образувани от донори примеси се наричат донор. акцептор примес - акцептор.
Те обикновено са разположени в пространството на разстояния от няколко десети или стотни от електрон волта от долния ръб на проводимост групата на донори примеси (фиг. 24, в) и съответно от горния край на валентната зона на примеси акцепторни (фиг. 25с).
Фиг. 24. Веригата в провеждането на донор полупроводникови: и - ковалентна връзка в чист силициев полупроводника; б - примес фосфорен атом;
в - структура на групата на донора полупроводниковата
Фиг. 25. Схемата на проводимост в полупроводников акцептор: А - ковалентни връзки в чист полупроводникови силиций (примес борен атом); б - лента структурата на акцептор на полупроводниковата
Например: повишена проводимост въвеждане п-тип примес настъпва донори. Примеси в кристала, атомите, които са способни на даряване електрони, повишаване на електронна проводимост, се наричат донори.
В Si кристал с 4 електрони външно един от атомите на R. заместени с външната ниво на енергия, което има пет валентните електрони, четири от които образуват ковалентни връзки със съседни Si атоми и един е на свободни електрони орбитите на фосфорния атом, (фиг. 24). При прехвърляне Si кристал ниска енергия (4.4 кДж / мол), този електронен лесно се отцепва от примес атом Р и прониква през валентност групата на разликата лента на лента проводимост, т.е.. Е. служи като носител на електрически ток. Като цяло, кристалът Si е електрически неутрален.
По отношение на примес донор на Si ще бъде р елементи от пета група.
Амплификация примес от р-тип проводимост настъпва (фиг. 25), чрез въвеждане на акцептор онечистване. Примеси в кристалите на полупроводникови, които са способни на повишаване атома в тяхната р-тип проводимост, се наричат акцептори.
В Si кристал с електрони във външната 4 urovneodin атоми е заместен с B, на външната енергийно ниво, което е само три електрони. При образуването четири ковалентни връзки към Si атоми образувани от дефицит на електрони от един във всяка решетка сайт атом съдържащ Б. При предаването на такъв малък кристал енергия, атом B улавя електрон от съседна ковалентна връзка, става отрицателно зареден йон.
На мястото на заснетото дупки се формира. Ако кристала се поставя в електрическо поле, отвора става заряд носител и електрически неутралност е запазена атом.
По отношение на акцептори на Si примеси са р-елементи от третата група, както и Zn, Fe, Mn.
По този начин, чрез промяна на естеството и концентрациите на примеси в полупроводници, е възможно да се получи предварително определено електропроводимост и тип проводимост
Дефекти в реални кристали могат да се появят не само в резултат на примеси атоми на други елементи, но също и на топлинната движение на частиците, формиращи кристала. Атомите, молекули или йони напускат техните позиции в кристалната решетка и постъпления или пролуки в или върху повърхността на кристал, оставяйки празно в възел решетка - позиция.
Точка дефекти в йонни кристали оказват съществено влияние върху тяхната проводимост. Електрическото поле най-близо до йонни движи на незаетост на негово място, както при предишния местоположението създава нова отворена позиция, заета от своя страна съседни йони. Такива "скокове" йони са изпълнени с висока честота, предоставяща йонната проводимост на кристала
Свързани статии