Зонная структура примесных полупроводников. Примесная проводимость. Типы примесных состояний

ЗОННАЯ СТРУКТУРА ПРИМЕСНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ.
Разрешенные зоны:
Валентная зона - заполнена валентными электронами.
Зона проводимости - не имеет свободных электронов при абсолютном нуле.
Запрещенная зона — это зона, в которой отсутствуют энергетические уровни.

ПРИМЕСНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ.
Уровень Ферми E в полупроводниках n-типа при T=0К расположен посередине между дном зоны проводимости и донорным уровнем
Уровень Ферми E в полупроводниках p-типа при T=0К располагается посередине между потолком валентной зоны и акцепторным уровнем.
полупроводник р-типа
полупроводник n-типа

ТИПЫ ПРИМЕСНЫХ СОСТОЯНИЙ.
1. Донорная примесь.

2. Акцепторная примесь.

ХИМПОТЕНЦИАЛ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
зависимость от температуры
уровня химического потенциала в полупроводнике n- и р-типа

ПОДВИЖНОСТЬ И ПРОВОДИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ.
С увеличением температуры подвижность носителей заряда сначала увеличивается, а затем, достигнув определённого максимума, уменьшается.
Зависимость подвижности зарядов от температуры определяется выражением:

Проводимость примесного полупроводника определяется концентрацией носителей и их подвижностью
АВ - примесная проводимость полупроводника. ВС - область истощения примесей.
CD - собственная проводимость полупроводника

ФОТОЭДС, P-N ПЕРЕХОД.
Вероятность перехода:
Ток основных носителей через переход:

Ток неосновных носителей заряда:
Если к p-n переходу приложить разность потенциалов U, то ток основных носителей заряда:
Общий ток:
Это круглешок

ФОТОЭДС, P-N ПЕРЕХОД.
Условия:
1. Освещение должно быть неоднородным.
2. Освещаемый полупроводник должен быть неоднородным.
Под воздействием внутреннего электрического поля Е в p+-n переходе электроны будут перемещаться в n-область, а дырки – в p+- область, где происходит их накопление.