Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Matved-ves.docx
Скачиваний:
77
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
337.14 Кб
Скачать

78. Основные характеристики и свойства полупроводниковых материалов.

Основные электрофизические свойства важнейших полупроводниковых материалов (ширина запрещённой зоны,подвижность носителей тока, температура плавления и т. д.)

Ширина запрещенной зоны DEgявляется одним из фундаментальных параметров полупроводниковых материалов. Чем больше DEg, тем выше допустимая рабочая температура и тем более сдвинут в коротковолновую область спектра рабочий диапазон приборов, создаваемых на основе соответствующих полупроводниковых материалов. Величина DEg хорошо коррелирует с температурой плавления. Обе эти величины возрастают с ростом энергии связи атомов в кристаллической решётке, поэтому для широкозонных полупроводниковых материалов характерны высокие температуры плавления, что создает большие трудности на пути создания чистых и структурно совершенных монокристаллов таких полупроводниковых материалов. Подвижность носителей тока в значительной мере определяет частотные характеристики полупроводниковых приборов. Для создания приборов сверхвысокочастотного диапазона необходимы полупроводниковые материалы, обладающие высокими значениями m. Аналогичное требование предъявляется и к полупроводниковым материалам, используемым для изготовления фотоприемников. Температура плавления и период кристаллической решётки, а также коэффициент линейноготермического расширения играют первостепенную роль при конструировании гетероэпитаксиальных композиций. Для создания совершенных гетероструктур желательно использовать полупроводниковые материалы, обладающие одинаковым типом кристаллической решётки и минимальными различиями в величинах её периода и коэффициентах термического расширения. Плотность полупроводниковых материалов определяет такие важные технические характеристики, как удельный расход материала, масса прибора.

79. Конецентрация носителей заряда.

В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника. Те носители, концентрация которых выше, называют основными носителями заряда, а носители другого типа — неосновными.

Если концентрация электронов значительно превосходит концентрацию дырок, то такой полупроводник называют полупроводником n-типа проводимости. В этом случае основными носителями заряда являются электроны, а неосновными носителями — дырки.

Соответственно, если концентрация дырок выше, чем электронов, то полупроводник называют полупроводником p-типа. В нем основными носителями являются дырки, а неосновными носителями — электроны.

Концентрация равновесных носителей заряда в полупроводнике определяется только температурой образца и концентрацией легирующих примесей. Под действием внешних воздействий (инжекция, облучение образца светом, ионизирующими частицами или ионизирующим излучением) в полупроводнике возникают неравновесные носителизаряда, и полная концентрация носителей заряда увеличивается.

80. Подвижность носителей тока.

Подвижность носителей тока является одним из важных параметров полупроводника. Она определяет величину электропроводности, свойства полупроводниковых приборов, такие, как инерционность, частотные характеристики и др. Движение электронов и дырок в усло­виях действия на них электрического напряжения может быть охарактеризовано скоростями их при данной напряженности электрического поля Е в полупроводнике. Скорость, с которой электроны или дырки перемещаются под действием электрического поля, характеризуется их подвижностью, которая определяется как средняя скорость переноса носителей в электрическом поле единичной напряженности.

Подвижность дырок существенно меньше подвижности электронов. Причина этого различия - в механизме перемещения свободных электронов и дырок.

Если значение скоро­сти движения электрона vэ или дырки vд отнести к величине Е, то полученные величины будут характеризовать свойство элект­ронов .или дырок двигаться в данном полупроводнике. Эти ве­личины получили название подвижностей носителей тока. Они обозначаются греческой буквой χ (каппа) с индексами «э» или «д», указывающими χ, к какому носителю заряда они относятся.

Так, подвижность электрона будет выражаться: χэ = vэ/ Е , а под­вижность дырок: χд = vд/ Е.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]