Характеристика основных свойств

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ

Важнейшая роль полупроводников в радиоэлектронике обусловлена тем, что они служат основой активных приборов, способных усиливать мощность или преобразовывать одни виды энергии в другие (но не в тепло) в малом объеме твердого тела без существенных потерь [8].

Приведем признаки полупроводниковых материалов.

1. Основным признаком полупроводника является большая, чем у металлов, но меньшая, чем у диэлектриков, электропроводность.

2. Полупроводники при комнатной температуре могут иметь удельное сопротивление 10^‑4 ¸10⁹ Ом×см, удобное для технических применений.

3. Удельное сопротивление любого полупроводника можно изменять в широких пределах (на несколько порядков значений r), варьируя концентрацией электрически активных примесей - донорных и акцепторных. По этому признаку полупроводники отличаются от диэлектриков, удельное сопротивление которых слабо зависит от состава, поскольку электрически активных примесей для диэлектриков не существует.

4. При неизменном составе и структуре удельное сопротивление полупроводников может изменяться за счет подвода внешней энергии: тепловой, электромагнитной, радиационной, ядерной, механической.

5. Удельное сопротивление полупроводников падает при нагревании, так как растет число свободных электронов за счет увеличения числа перебросов электронов (3) из валентной зоны (2) в зону проводимости (1) (рис. 1.1).

6. Ширина запрещенной зоны полупроводников лежит в пределах

0<j_з<3 эВ.

Рис. 1.1. Схема переброса электронов из валентной зоны в зону проводимости:

1 - зона проводимости; 2 - валентная зона; 3 - зона переброса электронов; j_с - энергия дна зоны проводимости; j _з - ширина запрещенной зоны; j_v - энергия потолка валентной зоны.

7. В широком диапазоне значений электрические параметры полупроводников строго однозначны и предсказуемы благодаря высокой чистоте и совершенной, как правило, монокристаллической структуре.

Дата добавления: 2015-10-21