Собственные полупроводники
Говорят, что полупроводник является собственным, когда источником появления как электронов, так и дырок является сам материал. В этом случае наличие дырок в валентной зоне является следствием того, что электроны термически возбуждаются в зону проводимости (рис. 5.18). В этом случае концентрации электронов и дырок (соответственно пир) равны собственной концентрации носителей.
П = р = п,= урчЖе-(£‘/2кТ) (5.49)
Собственная концентрация носителей
СВ
Фононы
|
-е—©—в—е Р |
Рис. 5.18. В слаболегированном полупроводнике термодина - УВ мическое состояние зон подобно состоянию двух уровней с
Концентрацией и ]Уу.
Пример----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
В ваАБ, где ширина запрещенной зоны составляет £ = 1,42 эВ, концентрация носителей п. при Т = 300 К составляет п. =3 х 106 см-3. Понятно, что это делает ваАв плохим изолятором при комнатной температуре. К тому же остаточные при
меси, присутствующие в ваАБ дают вклад в концентрацию носителей, существенно увеличивая ее по сравнению с приведенным выше уровнем.
В случае ЩСсГГе малая ширина запрещенной зоны этого материала (используемого для инфракрасного детектирования — смотрите главу 11) £ = 0,116 эВ приводит к собственной концентрации носителей п. = 1,0 х 1016 см-3. Таким образом, такой материал обладает электропроводностью при комнатной температуре без дополнительного легирования.
