А. Ф. Новиков строение вещества
Полупроводниковые кристаллы
жүктеу/скачать 2,4 Mb. Pdf көрінісі
|
|
3.6. Полупроводниковые кристаллы Особое значение в современной технике и технологии приобрели вещества промежуточного между металлами и диэлектриками типа – полупроводники. Промежуточные значения ширины запрещенной зоны приводят к появлению у веществ такого типа целого ряда характерных полупроводниковых свойств. В табл.6 приведены сравнительные данные по электропроводности некоторых металлов, диэлектриков и полупроводников, значения проводимости приведены в единицах 1/Ом·м, или См (Сименс). Как видно из этой таблицы, электропроводность у полупроводников намного ниже, чем у металлов и значительно выше, чем у диэлектриков. Однако не только это свойство отличает полупроводники, у них 76 обнаруживается особый характер проводимости и поведения при внешних воздействиях. Таблица 6 ________________________________________________________________ Металлы Полупроводники Диэлектрики __________________________________________________________________ Медь – 6,3·10 7 Карбид кремния – 3,0·10 3 Алмаз – 1,0·10 –10 Серебро – 6,0·10 7 Германий – 2,1 Кварц – 5,0·10 –13 Золото – 4.2·10 7 Кремний – 4,7·10 –4 Воск – 3,3·10 –13 На рис.54 представлена уже знакомая нам зонная диаграмма для идеального бездефектного и беспримесного кристалла, так называемого собственного полупроводника. При температуре 0 К все электроны сосредоточены в нижней валентной зоне, то есть все электроны заняты образованием ковалентной связи между атомами, свободные электроны, способные осуществлять электрическую проводимость, отсутствуют. С повышением температуры все большее число электронов приобретает от колебаний решетки энергию, достаточную для того, чтобы покинуть свое исходное место около определенной пары атомов и перейти к другому атому. Этот переход электрона в решетке изображается на зонной диаграмме как переход электрона из валентной зоны в зону проводимости. В новом месте, куда попадает электрон, имеется своя пара связывающих электронов, поэтому этот дополнительный электрон оказывается слабо связанным с атомом. Под действием приложенного к образцу электрического поля этот слабо связанный электрон способен к направленному смещению в сторону положительного электрода, так появляется электронная проводимость, описываемая формулой: σ = е · n n · u n , жүктеу/скачать 2,4 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|