Уровень Ферми в СП
Из выражения (3.1) и рис. 2 видно, что если mn и mp весьма различны, то при повышении температуры уровень Ферми может приблизиться к зоне легких носителей на расстояние порядка kT и даже оказаться внутри этой зоны. Поэтому такие полупроводники при нагревании могут стать вырожденными. Этот случай мы имеем, например, в InSb, mn «mp. При этом оказывается, что уровень Ферми попадает в зону… Читать ещё >
Уровень Ферми в СП (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Если ширина запрещенной зоны полупроводника достаточно велика, так что она охватывает много кТ, и если эффективные массы электронов и дырок mn и mp одного порядка, то уровень Ферми будет достаточно удален от краев зон и полупроводник будет невырожденным.
где через.
обозначена энергия середины запрещенной зоны, а через м — уровень хим. потенциала.
Эта зависимость показана схематически на рис. 2. Там же отмечены края зон Ev и Ес и учтено, что ширина запрещенной зоны.
Eg = Ес — Еv
сама изменяется с температурой. При Т = О уровень Ферми располагается точно в середине запрещенной зоны. При повышении температуры он удаляется от зоны более тяжелых носителей заряда и приближается к зоне более легких.
Рис. 2. Зависимость положения уровня Ферми от температуры в собственном полупроводнике.
Из выражения (3.1) и рис. 2 видно, что если mn и mp весьма различны, то при повышении температуры уровень Ферми может приблизиться к зоне легких носителей на расстояние порядка kT и даже оказаться внутри этой зоны. Поэтому такие полупроводники при нагревании могут стать вырожденными. Этот случай мы имеем, например, в InSb, mn «mp. При этом оказывается, что уровень Ферми попадает в зону проводимости при температурах Т > 440 К.