Разделы презентаций


lection4.ppt

Содержание

Концентрация электроновКонцентрация электронов при термодинамическом равновесии:Введем безразмерные величины:С учетом величин:- Интеграл Ферми-Дирака с индексом ½.- Эффективная плотность состояний в зоне проводимости.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Степень заполнения примесных уровней
Если Nd, Na – концентрации донорной и

акцепторной примесей, nd, pa – концентрации электронов и дырок в

донорном и акцепторном п/п, соответственно.

Концентрация положительно и отрицательно заряженных ионов в донорном и акцепторном п/п, соответственно, вычисляется:
pd=Nd-nd и na=Na-pa .

ДОНОРНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК:

АКЦЕПТОРНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК:

Степень заполнения примесных уровнейЕсли Nd, Na – концентрации донорной и акцепторной примесей, nd, pa – концентрации электронов

Слайд 2Концентрация электронов
Концентрация электронов при термодинамическом равновесии:
Введем безразмерные величины:
С учетом величин:
-

Интеграл Ферми-Дирака с индексом ½.
- Эффективная плотность состояний в зоне

проводимости.
Концентрация электроновКонцентрация электронов при термодинамическом равновесии:Введем безразмерные величины:С учетом величин:- Интеграл Ферми-Дирака с индексом ½.- Эффективная плотность

Слайд 3Концентрация дырок
Концентрация дырок при термодинамическом равновесии:
Введем безразмерные величины:
- Ширина запрещенной

зоны.
С учетом безразмерных величин:
- Интеграл Ферми-Дирака для валентной зоны.
- Эффективная

плотность состояний в валентной зоне.
Концентрация дырокКонцентрация дырок при термодинамическом равновесии:Введем безразмерные величины:- Ширина запрещенной зоны.С учетом безразмерных величин:- Интеграл Ферми-Дирака для

Слайд 4Концентрации электронов и дырок
Если считать, что

то при Т=300К Nc=Nv=2,5*1019 см-3 .

Донорный полупроводник. Введем обозначение:

Концентрация электронов на уровне донорной примеси:

Количество положительных ионов:

Акцепторный полупроводник. Введем обозначение:

Концентрация дырок на уровне акцепторной примеси:

Количество отрицательных ионов:

Концентрации электронов и дырокЕсли считать, что

Слайд 5Интегралы Ферми-Дирака в примесном полупроводнике
1. Невырожденный полупроводник (статистика Больцмана)
Равновесные концентрации

электронов и дырок:
2. Сильно вырожденный полупроводник:
3. Переход от невырожденного к

вырожденному:
Интегралы Ферми-Дирака в примесном полупроводнике1. Невырожденный полупроводник (статистика Больцмана)Равновесные концентрации электронов и дырок:2. Сильно вырожденный полупроводник:3. Переход

Слайд 6Невырожденный примесный полупроводник
Можно считать, что донорный полупроводник невырожден, если
или
Для электронов

в зоне проводимости с энергией E=>Ec некоторыми компонентами в функции

распределения Ферми-Дирака можно пренебречь:

Интеграл Ферми-Дирака запишется в виде:

Равновесные концентрации электронов и дырок:

Невырожденный примесный полупроводникМожно считать, что донорный полупроводник невырожден, еслиилиДля электронов в зоне проводимости с энергией E=>Ec некоторыми

Слайд 7Собственный полупроводник
В собственном п/п электроны и дырки появляются парами, поэтому

концентрации свободных электронов и дырок равны:
Собственная концентрация:
Тогда:
Отсюда следует:

Собственный полупроводникВ собственном п/п электроны и дырки появляются парами, поэтому концентрации свободных электронов и дырок равны:Собственная концентрация:Тогда:Отсюда

Слайд 9Механизмы рассеяния электронов и дырок
Рассеяние на тепловых колебаниях решетки;
Рассеяние на

атомах и ионах примеси;
Рассеяние на вакансиях, дислокациях и т.д.
Количество рассеянных

электронов в единицу времени:

Эффективное сечение рассеяния:

Вероятность столкновения (рассеяния):

Время и длину свободного пробега можно выразить через эффективное сечение:

Вероятность рассеяния на единичном интервале пути

Полная вероятность рассеяния:

Полная длина свободного пробега:

Механизмы рассеяния электронов и дырокРассеяние на тепловых колебаниях решетки;Рассеяние на атомах и ионах примеси;Рассеяние на вакансиях, дислокациях

Слайд 10Уравнение Больцмана
Поведение носителей заряда при термодинамическом равновесии определяется функцией распределения,

которая в общем случае зависит от энергии частиц:
Во внешнем электрическом

поле система движущихся части определяется функцией f=f(k,r,t). Уравнение Больцмана описывает изменение функции распределения во времени:

В равновесии:

Уравнение БольцманаПоведение носителей заряда при термодинамическом равновесии определяется функцией распределения, которая в общем случае зависит от энергии

Слайд 11Время релаксации
В отсутствие электрического поля функция распределения изменяется благодаря наличию

соударений электронов с дефектами решетки:
Если отклонение распределения носителей заряда

от равновесного невелико, то:

Тогда :

Время релаксацииВ отсутствие электрического поля функция распределения изменяется благодаря наличию соударений электронов с дефектами решетки: Если отклонение

Слайд 12Рассеяние на ионах примеси
Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ионом:

Рассеяние на ионах примесиПотенциальная энергия взаимодействия электрона с ионом:

Слайд 13Рассеяние на ионах примеси
Угол рассеяния зависит от прицельного расстояния:
Угол между

косинусами:
Время релаксации при рассеянии на ионах:
Длина свободного пробега:

Рассеяние на ионах примесиУгол рассеяния зависит от прицельного расстояния:Угол между косинусами:Время релаксации при рассеянии на ионах:Длина свободного

Слайд 14Рассеяние на атомах примеси и дислокациях
Время релаксации при рассеянии на

нейтральных атомах примеси:
Время релаксации при рассеянии на дислокациях кристаллической решетки:

Рассеяние на атомах примеси и дислокацияхВремя релаксации при рассеянии на нейтральных атомах примеси:Время релаксации при рассеянии на

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика