Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Опишите с точки зрения зонной теории явления, происходящие при нагревании полупроводника.
2. Сравните результаты с предыдущей лабораторной работой.
3. Объясните физический смысл энергии активации.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Электропроводность как металлов, так и полупроводников обуслов лена лишь валентными электронами, так как электроны внутренних обо лочек прочно связаны с ядром. При температуре 0К валентные электро ны занимают низшие энергетические уровни. Все разрешенные уровни в этой зоне являются занятыми. Эта зона является заполненной (или ва лентной) зоной. Во второй зоне дозволенных уровней энергии при тем пературе 0К нет ни одного электрона; эта зона называется зоной прово димости. Энергия, необходимая для перехода электрона из заполненной зоны в зону проводимости называется шириной запрещенной зоны . У металлов зона проводимости и валентная зона перекрываются; у диэлект риков 2эВ. Электропроводность обусловлена наличием электро нов в зоне проводимости; если нет электронов в зоне проводимости, нет и электропроводности.
Зоны отделяются друг от друга интервалами недозволенных значений энергии; такие интервалы энергии называются запрещенными зонами.
В результате теплового движения часть электронов переходит из
валентной зоны в зону проводимости. Количество электронов в зоне проводимости определяется соотношением:
где А — постоянная, k — постоянная Больцмана, Т — температура. Удельная электропроводность полупроводников:
После перехода электронов в зону проводимости в валентной зоне остаются вакантные уровни. При наличии внешнего электричес кого поля будут перемешаться электроны в обеих зонах. Проводи мость, обусловленная перемещением электронов в зоне проводимос ти, называется электронной проводимостью; проводимость, обу словленная движением электронов в валентной зоне, называется дырочной проводимостью. Перемещение электрона в заполненной зоне можно рассматривать как перемещение положительного заряда в направлении, противоположном движению электрона. Такой поло жительный заряд условно называется дыркой. Проводимость, обу словленная движением электронов и дырок, которые образуются в результате перехода электронов из валентной зоны в зону проводи мости, называется собственной.
Рис. 1. Уровни энергии электронов в полупроводниках: а — нерасщепленные уров ни энергии К и L, 6 — расщепление уровней при взаимодействии; в — схема размеще ния зон: валентной, запрещенной и проводимости.
3. Энергия активации – энергия, необходимая для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости.
ВЫВОД.
Выполнив лабораторную работу, мы ознакомились с явлениями определяющими сопротивление полупроводников, исследовали зависимости сопротивление полупроводника от температуры и определили значение энергии активации.
эВ