Лабораторная работа состоит из нескольких задач моделирования, поэтому выводы
Скачать 0,53 Mb. Pdf просмотр
|
ТЕРМИНОЛОГИЯ
- Навигация по данной странице:
- Полупроводники
| Атомы и ионы Атом (микроскопический объект) образуется за счет электрических сил притяжения электронов к положительно заряженному ядру и проявляющих себя на расстояниях порядка 0.1 нм (размер атома) законов микромира (квантовые законы). В атоме содержится равное количество электронов и протонов. Поэтому атом электрически нейтрален. Электрически нейтрален, также, и любой макроскопический предмет, так как он состоит из атомов. Электрическую нейтральность атомов и макроскопических объектов можно нарушить отнимая или добавляя электроны. Атом с недостающими или избыточными электронами это положительно (или отрицательно) заряженный ион. Полупроводники Валентные электроны уединенных атомов могут находиться на основном или на возбужденных дискретных энергетических уровнях. Для перехода на возбужденные уровни электроны должны иметь избыток энергии. При образовании твердого тела валентные электроны обеспечивают химическую связь атомов между собой (металлическую, ионную, ковалентную). В полупроводнике атомы находятся на расстояниях около a 0 0.25нм. На таких расстояниях действуют законы квантовой механики. Уровни энергий атомов не могут оставаться дискретными. Из-за квантового взаимодействия в системе близко расположенных атомов, основной энергетический уровень валентных электронов расщепляется в зону энергий - валентную зону, а первый возбужденный уровень расщепляется в зону проводимости. Валентную зону и зону проводимости разделяет запрещенная зона энергий. Элементарные полупроводники (Ge, Si) это ковалентные кристаллы. Полупроводниковые соединения (GaAs и др.), также имеют преимущественно ковалентный тип химической связи. При таком типе связи валентная зона при 0K полностью заполнена, а зона проводимости пустая и кристалл ведет себя как диэлектрик. При комнатной температуре (300К) часть электронов валентной зоны, за счет хаотических тепловых колебаний атомов полупроводника, получает дополнительную энергию, преодолевает запрещенную зону и переходит в из валентной зоны в зону проводимости, становясь свободными носителями отрицательного заряда. В зоне проводимости образуются вакантные места — дырки, которые, ведут себя как свободные носители положительного заряда. Удельное сопротивление полупроводников определяется концентрацией свободных носителей заряда (снз) - электронов или дырок и, по величине, является средним между металлами и диэлектриками. С ростом температуры концентрация снз растет и, поэтому, сопротивление полупроводника уменьшается. Удельное сопротивление полупроводников, также, сильно зависит от наличия примесей, освещенности и других факторов. С точки зрения зонной теории полупроводники это диэлектрики с шириной запрещенной зоны менее 3 эВ. Скачать 0,53 Mb. Поделитесь с Вашими друзьями:
|