erősen adalékolt félvezető
Erősen adalékolt félvezető - kristályos. félvezető. egy rum szennyező atomok (ionok) véletlenszerűen vannak elosztva, a rács és azok koncentrációja meghaladja egy bizonyos N-Rui kritikus. Ncr koncentrációt. S. p. Képviseli rendezetlen rendszer szennyeződések belül egykristály rendezett. félvezető mátrix.
Amikor gyengén szennyezett (lásd. A dopping félvezetők) szennyező atomok tekinthető egymástól elszigetelt. A hullám funkciói elektronok és forcefields U szomszédos szennyező atomok (a Coulomb töltésű szennyeződéseket -. Ionok rugalmas - a semleges atomok) nem fedik át egymást (ábra 1 a.).
Ábra. 1. A függőség a sűrűsége szennyező államok az energia, hogy a gyengén szennyezett félvezető (a); átlagos szennyezési szintje (b); alatt erős adalékolás (c).
Mennyiségileg a feltétele gyenge adalékolás végezzük megfelel az egyenlőtlenségek:
Itt - Sze közötti távolság a szomszédos szennyező-atomokat aB - Bohr sugara a szennyező atomok a kristály, r0 - szűrés sugara Coulomb potenciális szennyezés ion Elektromos. mező ellentétes töltésű szabad töltéshordozók. Egyenlőtlenség (1) megállapítja, hogy nincs átfedés a hullám funkciók az elektronok, az egyenlőtlenség (2) - teljesítmény mezők szomszédos szennyező atomok:
Itt- diyalektrich. állandó a kristály. R0 mérete függ a koncentrációja a szabad töltéshordozók n0. t. e. a TV szennyezéskoncentrációjuk. Azokban az esetekben, teljesen degenerált és a nem-degenerált gáz töltéshordozók, rendre,
ahol m * - eff. tömege a töltéshordozók.
Egy növekszik a szennyező anyagok koncentrációja N feltételek (1) és (2) van törve. Először leállítja a egyenlőtlenség (2), m. K. N növekvő szennyező atomok és konvergáló elektron lokalizálódik a potenciális lyukú U egyikük kezd befolyásolja a szomszédos atomokban. Így energetich. A szennyezettségi elektron eltolódott kissé, de a szennyezési szintek különállóak maradnak. Keverési szintek függ a relatív helyzete a szennyező atomok. A véletlenszerűséget az utóbbi vezet a terjedését a szennyezési szintek képest az alján a vezetési sáv és a vegyértéke különböző részein a kristály. Ezt tekintik a kiszélesedő szennyeződési szint nevezik. klasszikus (ábra. 1b).
A további növekedés N eltörik egyenlőtlenség (1). Mivel a diszkrét szintek szélesíteni átfedés a hullám funkciók elektronok a szomszédos atomok úgy, hogy a szennyező sávban alakítjuk. Noha a visszamaradt egy félvezető szennyező szintek szélesebb vagy szabadon álló oti szennyező sávot, a dopping szintje átlagos számára utal (vagy közbenső). A megfelelően magas koncentrációjú szennyeződések bomlanak teljesen Mindkét egyenlőtlenséget. A szennyező terület továbbra is bővíteni és a kritikus nyak raj. koncentrációja NKP összeolvad mind a vezetési sáv és a vegyérték sáv (ábra. 1c). A állapotsűrűség eltér 0 szinte minden tiltott sávban a félvezető ( „farok” a sűrűség). Ebben a gáz töltéshordozók nem engedelmeskedik Boltzmann statisztika; válik degenerált és engedelmeskednek Fermi statisztika.
Amikor erősen adalékolt elektron kölcsönhatásba egyidejűleg több. szennyező atomok, és a szám a koordináta-ryh miatt kaotikus. eloszlása különbözik különböző részein a kristályt. Ennek eredményeként a potenciát. energia U szennyező elektronok válik rendszertelenül, ami a hullámosítás zónák (ábra. 2).
A „farok” az állapotsűrűség és ingadozások. karakter nyilvánul elektromos vezetőképesség (lásd. Szökdécselő vezetőképesség perkolációs elmélet). Egy fényvezető (óriás növekedése az élettartama a töltéshordozók) az elektrolumineszcens p - n átmenetek és heterojunctions et al.
Ábra. 2. Az energia a töltéshordozók a területen erősen adalékolt szennyeződések a félvezető.
Ábra. 3. A függőség a hordozó koncentrációja n0 a szennyezéskoncentrációjuk N esetében semleges (1) és töltött (2) szennyeződés-defektus komplexek.
Amikor n> Nkpnarushaetsya szennyező ionizáció-egyensúly, azaz. E. Van egy eltérés a egyenlőség n0 = N. Ez annak köszönhető, hogy a kialakulását szennyező kla = sr (komplexek). A komplexképzés vezethet a változás a hordozó sűrűsége és a helyzetét, a szennyező szennyezési szintek a tiltott zónában. Dependence n0 (N) (. 3. ábra), majd adja meg:
ahol K (T) - állandó egymásra a szennyező atomok, m - a doppingincidensek szennyező atomok a klaszter, q - Elektromos. klaszter díjat. A kis függése N (6) halad át történő N0 = N; nagy n és semleges klaszterek
Mert otritsat. klaszter m = 1 (. kölcsönhatások szennyező-atomokat - L egyéb pontszerű hiba), a görbe (6) a nehéz dopping fennsíkok:
elhaladó q = -1 kapcsolatban
A töltés q csak akkor lehet negatív, hiszen ha q = + 1 klaszterek nem csökkennek, és amikor q> 1, még nőtt fölé bevezetett N0 N. szennyezéskoncentrációjuk ami lehetetlen. Komplexálás jelentős hatással van a szórás és a csapdázás töltéshordozók, Opt. mechanikusan. et al. tulajdonság. Alapján komplexképzés képződik a komplex-szennyező defektus központok, amelyek kiváló származó adalék atomokat energetich. és rekombináció. jellemzők, használják a gyakorlatban a adalékolóanyagok kölcsönöz új tulajdonságok.
A szakirodalom az erősen szennyezett félvezetők
- Fistul VI erősen adalékolt félvezetők, M. 1967
- Fistul VI P. Greenstein Rytova NS Körülbelül Polytron dópoló félvezetőkben, "FTP", 1970, Vol. 4, p. 84;
- Fair R. W. Weber G. R. hatása komplexképződéssel diffúziója arzén szilícium, «J. Appl. Phys. »1973 v. 44, p. 273;
- Bonch-VL Kalasnyikov SG Semiconductor Physics, Moszkva 1977
- Shklovskii BI, Efros AL elektronikus tulajdonságait adalékolt félvezetők, M. 1979.
Hírek Fórum
Knights-éter elmélet