А. Ф. Новиков строение вещества



Pdf көрінісі
бет66/78
Дата19.11.2023
өлшемі2,4 Mb.
#124846
түріУчебное пособие
1   ...   62   63   64   65   66   67   68   69   ...   78
Байланысты:
1022 3

80 
 
решетки будет недоставать одного электрона для образования связи с 
четырьмя окружающими атомами кремния. Таким образом, в решетке 
кремния будет отсутствовать один валентный электрон, причем ситуация 
здесь оказывается иной, чем в случае собственного полупроводника, где 
появление вакансии электрона, или дырки, связано с наличием электрона в 
другом месте кристалла. В случае примеси бора в кремнии появление дырки 
не вызывает появления электрона в зоне проводимости. Валентные 
электроны из соседних узлов решетки могут переходить к атому бора и 
рекомбинировать с примесной дыркой, однако дырка теперь появится уже у 
этого соседнего узла. Внешне этот переход воспринимается как перемещение 
дырки по кристаллу. Направленное движение положительных вакансий по 
кристаллу создает электрический ток – появляется проводимость, причем 
носителями заряда здесь будут служить только дырки, обеспечивая тем 
самым проводимость 
р
-
типа. Такого типа примеси в полупроводниках 
называют акцепторными. Уровень энергии электрона, находящегося около 
примесного атома с более низкой валентностью, также попадает в 
запрещенную зону, располагаясь, однако, теперь вблизи валентной зоны (см. 
рис.56). Акцепторный уровень, как показывает само название, воспринимает 
электрон из валентной зоны и удерживает его, так что в валентной зоне 
появляются носители заряда – дырки.
 
На 
рис.57 
показана 
зависимость 
проводимости кремниевого полупроводника с 
донорной (
n
-
типа) и акцепторной (
р
-
типа) 
примесями в зависимости от концентрации: 
видно, что уже 10
19
атомов примеси в 1 см
3
 
(около 0,02 %) дают приращение проводимости в 
миллион (!) раз.
 
Контролируемое введение примесей позво-
ляет получать полупроводниковые материалы с 
заданными электрическими и оптическими ха-
рактеристиками. Успехи современной техники и 
технологии были бы немыслимы без таких материалов. 
Полупроводниковые свойства обнаруживает ряд простых веществ в 
кристаллическом состоянии – это элементы 
р
-
типа: кремний 
Si
, германий 
Ge
, мышьяк 
As
, сурьма 
Sb
, теллур 
Te
, селен 
Se
. Значительно более широк 
круг двойных, тройных и более сложных полупроводниковых соединений. 
Среди них встречаются явно ковалентные кристаллы, например, карбид 
кремния 
Si
С
(ширина запрещенной зоны 2,1 эВ). Целый ряд кристаллов 
двойных полупроводников имеет связь преимущественно ковалентного типа, 
но с заметным вкладом ионности: арсенид галлия 
GaAs
(1,35 эВ), антимонид 
индия 
InSb
(0,17 эВ), а также другие соединения элементов III и V групп, так 
называемые полупроводники типа А
III
В
V

GaP, AlAs, InP
и др. Есть также 




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   62   63   64   65   66   67   68   69   ...   78




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет