szennyező vezetőképesség
Szennyező vezetőképesség.
A elektromos tulajdonságait félvezetők függ tartalmát szennyező atomok, és a különböző rácshibasűrűséget: .. üres rácspontjain, atomok vagy ionok között helyezkedik rácspontjain, stb A szennyeződések akceptor és a donor.
Elfogadó szennyeződéseket. Az atomok elfogadó szennyeződések kívülről lehet egy vagy több elektront vált negatív ion.
Ha például, hogy vezessenek be germánium atom háromértékű indium, van kialakítva egy kovalens kötés közötti négy szomszédos indium és a germánium atomok és kapott stabil vosmielektronnaya hajótest egy további elektron közül kiválasztott egyik Ge atom.
Ábra. 2.2. Structure (a) és a sávok diagram (b) egy félvezető akceptor szennyeződések
Ez elektron, hogy „kapcsolódik”, fordul indium atom egy rögzített negatív ion (ábra. 2.2). Helyett az elhunyt elektron lyuk van kialakítva, amely hozzáadódik a saját lyukak, által generált fűtés (termogeneratsiey). A félvezető lyuk koncentrációja meghaladja a koncentráció a szabad elektronok saját vezetőképesség. Ezért a félvezető érvényesül lyuk vezetőképesség. Az ilyen félvezető nevezzük p-típusú félvezető.
Alkalmazásával feszültség a félvezető elem a jelenlegi lyukat az irányadó. t. e ..
Ha a szennyező koncentrációját a félvezető elegendően nagy, akkor az akceptor szennyezési szintek osztott zónát, amely egyesíti a vegyérték sáv. Az ilyen félvezető hívják degenerált. A degenerált félvezető hordozó koncentrációja saját töltés vezetőképessége lényegesen alacsonyabb, mint a nem-degenerált. Ezért a minőségi jellemző a kis függése a félvezető tulajdonságai a környezeti hőmérséklet.
Ábra. 2.3. Structure (a) és a sávok diagram (b) egy félvezető donor szennyeződések
Így a részesedése a hővezető képessége a töltéshordozók saját, összehasonlítva a szennyező alacsony.
Donor szennyeződéseket. Donor szennyező atomok, a vegyérték elektronok gyengén kötődik, annak magja (ábra. 2.3 a). Ezek az elektronok, anélkül, hogy részt az atomi kötések, könnyen megy a vezetési sáv az anyag, amelyben a szennyező került bevezetésre. Ebben az esetben a rács továbbra is pozitív töltésű ion, és egy elektron adunk a szabad elektronok saját képessége. Donor szintje meghaladja a bandgap (ábra.). Az átmenet az elektron egy donorból szinten a vezetési sávban történik, ha kap egy kis többlet energiát. Ebben az esetben a koncentráció a szabad elektronok a félvezető magasabb, mint a koncentráció a lyukak, és a félvezető egy elektronikus vezetőképesség. Az ilyen félvezetők n-típusú félvezetők nevezzük. Ha például, Németországban, hogy bemutassuk az öt vegyértékű antimon-atom, akkor a négy vegyérték elektronok lép kovalens kötés négy germánium elektronok, és lesz egy kötött állapotban (ábra. 2.3, a). A fennmaradó elektron mentes antimon. A koncentráció szabad elektronok a furat fölé koncentráció, t. E. uralkodik elektronikus vezetőképesség. Növelésével a szennyező koncentrációját a donor szintek osztott képző, amely egyesíti a vezetési sávban. Semiconductor válik degenerált.
Töltéshordozó koncentráció, amely uralkodik a félvezető, az úgynevezett alap- és töltéshordozók félvezető, amelynek koncentrációja kisebb, mint az a koncentráció a többségi - kisebbségi.
A szennyező adalékolt félvezető vezetőképesség dominál alacsony hőmérsékleten. Azonban, ahogy a hőmérséklet növekszik privát vezetőképesség folyamatosan növekszik, míg a szennyező van egy határ megfelelő ionizációs a szennyező atomok. Ezért kellően magas hőmérsékleten vezetőképessége mindig üzemel.