Полупроводниковые материалы. В основе твердотельной электроник лежат полупроводниковые материалы. К п./п материалам, используемым в электронной технике предъявляются ряд специфических

В основе твердотельной электроник лежат полупроводниковые материалы.К п./п материалам, используемым в электронной технике предъявляются ряд специфических механических, технологических, физико-химических и др. требований. Полупроводники для электронных приборов должны удовлетворять техусловиям по многим параметрам. Главными из них являются:

1) ширина запрещённой зоны в эВ, определяет концентрацию носителей при заданной температуре.

Типичные п/п - Т функции распределения носителей в собственном полупр. Можно приближённо считать максвелловскими

При этом f_p+ f_n=1 Эти же распределения можно применять и для примесных п/п,учитывая, что уровни Ферми у п/п n-типа смещается ко дну зоны проводимости, а у p-типа -к вершине валентной зоны.

Повышение уровня Ферми влечёт повышение концентрации электронов и уменьшение концентрации дырок. Произведение концентраций остаётся при этом постоянной.

2) подвижность носителей зарядов (средняя скорость при Е=1 В/см, связана с проводимостью). При прочих равных условиях подвижность электронов выше подвижности дырок. От этого параметра зависит быстродействие прибора. Подвижность падает с ростом температуры , здесь

3) время жизни носителей. Это время от генерации до рекомбинации носителя. Практически всегда стараются увеличить время жизни разными способами (ловушки, спецпримеси, сверхрешетки и т.дп.)

4) проводимость, связана с концентрацией и подвижностью носителей. Закон Ома: = , где +q p -проводимость. Так как то и . Зависимость проводимости от температуры для п/п п-типа представлена на рис.

I II III

При повышении температуры за счёт активиции донорных примесей (ближе к зоне проводимости. Рост прекращается, када активированы все атомы(область 1 Т=100-200К). На участке 2 проводимость определяется только температурой

На участке 3 начинается генерация электронов с вакантных и валентных уровней (рост t=100-500С) Это область крирических температур. Рабочие температуры: t=--60 С до +100С (обл.2)

Движение носителей в полупроводниках.

· диффузионное, за счёт различая в концентрациях;