П 3. Основные параметры и свойства некоторых полупроводников и диэлектриков, применяемых в твердотельной электронике

Параметр

Обозна-чение

Si

Ge

SiO₂

Атомная (молекулярная) масса, моль

28,1

72,6

60,1

Атомный номер

Z

14

32

14/8

Плотность, г/см³

2,33

5,32

2,19

Атомная (молекулярная) плотность, см^-3

N

5,0×10²²

4,4×10²²

2,2×10²²

Относительная диэлектрическая проницаемость

e

11,7

16,0

3,9

Ширина запрещенной зоны

при 300 К, эВ

при 0 К, эВ

E_g

1,124

1,170

0,67

0,744

»8 ¸ 9

Собственная концентрация носителей заряда при 300 К, см^-3

n_i

1,45×10¹⁰

2,4×10¹³

-

Удельное сопротивление при 300К,

Ом×см,

45

2,3×10⁵

-

Температура плавления, °C

1412

937

»1700

Параметр

Обозна-чение

Si

Ge

SiO₂

Подвижность электронов при 300 К, см²/В×с

m_n

1300

3800

20

Подвижность дырок при 300 К, см²/(В×с)

m_p

500

1800

»10^-8

Электрическое поле при пробое, В/см

Е_m

3×10⁵

8×10⁴

(6–9)×10⁶

Эффективная масса:

электронов,

дырок

1,08

0,81

0,55

0,3

-

-

Сродство к электрону, эВ

æ

4,05

4

1,0

Коэффициент диффузии (см²/с):

для электронов,

дырок

D_n

D_p

34,6

12,3

99

47

-

-

Коэффициент теплопроводности,

Вт/см×K

1,412

0,606

0,014

Параметр

Обозна-чение

Si

Ge

SiO₂

Постоянная кристаллической решетки, нм

a

0,543

0,566

-

Эффективная постоянная Ричардсона в теории термоэлектронной эмиссии для кремния и германия

(А×cм^-2К^-2):

n-типа,

р-типа

А^*

2,2×А

0,66× А

1,11× А

0,34× А

А=120А×cм^-2К^-2 – постоянная Ричардсона для свободных электронов