Donor félvezető - studopediya
ahol g = 1 ... 2 - faktor (fok) spin degeneráció a donor félvezető.
A nem degenerált félvezető donor hőmérsékleten abszolút nulla, a Fermi szint között középen az alján a vezetési sáv és a szint a donor szennyező. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a Fermi szint megközelíti a közepén rést.
Összhangban a Fermi szint helyzetét a szabad elektron koncentráció kezdetben növekszik, mint a donor szennyező ionizációs (az a koncentráció a szabad lyukak elhanyagolhatóan kicsi).
Ábra. 2.9. Megváltoztatása a helyzet a Fermi szint (a) és az elektron koncentráció (b) a hőmérsékletet a donor félvezető.
A grafikon a gyenge ionizációs szennyező régió által kijelölt '1 ábrán. 2,9, a hőmérséklet-emelkedés a félvezető Fermi szinten keresztezi a donor szennyeződés, amelyben a donor szennyeződés fele ionizációs és elektron koncentráció a vezetési sávban függetlenné válik a hőmérséklet.
Ezt a hőmérséklettartományt ismert, mint a szennyezést kimerülése ábrán. 2.9 számát jelöli 2.
A hőmérséklet, amelynél az F = Ed hőmérséklet Ts cím kimerültség
A további növekedés a hőmérséklet-emelkedés az elektron koncentráció a vezetési sávban kerül sor miatt elektron átmenetek a vegyérték sáv. Ábra. 2.8 3. terület megfelel a belső vezetőképesség. Ebben az esetben, F = Ei és
Közötti hőmérsékleten Ti és Ts (közeli hőmérsékleten szobahőmérséklet) könnyen koncentrációjának kiszámításához a kisebbségi töltéshordozók. Az egyenlőség elve alapján ni = np. , Azaz növeli a elektronsűrűség az ionizációs donorok budetprivodit csökkenését eredményezheti a lyukba koncentráció
Hasonló becslések tehetők félvezető elfogadó
A nem degenerált félvezető akceptor hőmérsékleten abszolút nulla, a Fermi szint közepén fekszik közötti vegyértéksáv és a szintje az akceptor szennyező. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a Fermi szintet is hajlamos midgap. Összhangban a helyzete a Fermi szint koncentrációjú szabad lyukak először növeli, mint a szennyező ionizáció (az a koncentráció a szabad elektronok elhanyagolhatóan kicsi).
Az akceptor félvezető, mint abban az esetben egy donor szennyező, hőmérsékleten emelkedése esetén kimerülése régió jellemző a teljes mértékű ionizáció akceptor szennyező atomok. A további hőmérséklet-emelkedés a Fermi szint emelkedik a közepén sávú félvezető és úgy viselkedik, mint a saját.
Ábra. 2.10 ábra a függését a Fermi szint hőmérséklet függvényében Ge n-típusú (a) p-típusú (b).
