Разделы презентаций


Лекция 3. Зонная структура полупроводников Энергия и квазиимпульс презентация, доклад

Содержание

Энергетическое положение потолка валентной зоны (Еv) и дна зоны проводимости (Ес) в однородных полупроводниках — арсениде галлия (а) и кремнии (б)1. Каждый энергетический уровень изолированного атома в кристалле расщепляется в зону.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция 3. Зонная структура полупроводников
Энергия и квазиимпульс электрона
Связь между энергией

и импульсом (классическая механика):
Длина волны Де Бройля:
h – постоянная Планка


Волновое число:

Импульс свободного электрона:

Квант действия:

Энергия свободного электрона:

Вследствие периодичности кристалла импульс электрона p и соответственно k принимают ряд дискретных значений:


Энергия электронов также дискретна

Энергетическая зона – это набор разрешенных энергетических уровней, которые расположены настолько плотно, что можно говорить о непрерывном, а не дискретном спектре электронов (дырок).

Лекция 3. Зонная структура полупроводниковЭнергия и квазиимпульс электронаСвязь между энергией и импульсом (классическая механика):Длина волны Де Бройля:h

Слайд 2Энергетическое положение потолка валентной зоны (Еv) и дна зоны проводимости

(Ес) в однородных полупроводниках — арсениде галлия (а) и кремнии

(б)

1. Каждый энергетический уровень изолированного атома в кристалле расщепляется в зону. Для более высоких атомных уровней образуется более широкая энергетическая зона .

2. Энергетические зоны в общем случае разделены запрещенными интервалами энергии Еg, называемыми запрещенными зонами.

3. С ростом энергии ширина энергетических зон увеличивается, а ширина запрещенных зон уменьшается.

Спектр электрона - зависимость его энергии от квазиимпульса E(k)

Энергетическое положение потолка валентной зоны (Еv) и дна зоны проводимости (Ес) в однородных полупроводниках — арсениде галлия

Слайд 3Зонная структура реальных полупроводников
Ширина запрещенной зоны и области применения п.п.

материалов:
Прямозонные и непрямозонные полупроводники

Зонная структура реальных полупроводниковШирина запрещенной зоны и области применения п.п. материалов:Прямозонные и непрямозонные полупроводники

Слайд 4Заселенность энергетических состояний
Функция распределения Ферми-Дирака
kB=1.38×10-23 Дж/К=8.62×10-5 эВ/К –

постоянная Больцмана
Энергия Ферми - значение энергии, ниже которой при Т=0

К все энергетические состояния системы Ферми-частиц заняты, а выше – свободны

Если f(E) представляет вероятность того, что уровень Е занят электроном, то функция 1– f(E) есть вероятность заполнения уровня Е дыркой.

Заселенность энергетических состояний Функция распределения Ферми-Дирака kB=1.38×10-23 Дж/К=8.62×10-5 эВ/К – постоянная БольцманаЭнергия Ферми - значение энергии, ниже

Слайд 5Плотность состояний и концентрация носителей заряда
Концентрации свободных электронов:
Ec –

энергия дна зоны проводимости
Плотность состояний
Эффективная масса (

)

Плотность состояний электронов:

Концентрация электронов в зоне проводимости
(при ):

эффективная плотность состояний в зоне проводимости

Плотность состояний и концентрация носителей зарядаКонцентрации свободных электронов: Ec – энергия дна зоны проводимостиПлотность состояний Эффективная масса

Слайд 6Концентрация дырок в валентной зоне:
В собственном полупроводнике:
Эффективные массы и

ширины запрещенной зоны для Ge, Si and GaAs

Концентрация дырок в валентной зоне: В собственном полупроводнике:Эффективные массы и ширины запрещенной зоны для Ge, Si and

Слайд 7Легированные полупроводники
As(33) (1s22s22p63s23p63d104s24p3).
Основные носители заряда - электроны, а дырки –

неосновные носители заряда. Такой полупроводник называют электронным или п-типа, а

примесь донорной или примесью п-типа.
Легированные полупроводникиAs(33) (1s22s22p63s23p63d104s24p3).Основные носители заряда - электроны, а дырки – неосновные носители заряда. Такой полупроводник называют электронным

Слайд 8Энергетическая диаграмма донорного (а) и акцепторного (б) полупроводников
Al(13) (1s22s22p63s23p)
As(33) (1s22s22p63s23p63d104s24p3)

Энергетическая диаграмма донорного (а) и акцепторного (б) полупроводниковAl(13) (1s22s22p63s23p)As(33) (1s22s22p63s23p63d104s24p3)

Слайд 9Зонные энергетичесие диаграммы, функции распределения Ферми-Дирака и концентрации носителей тока

в зонах для полупроводников n- и p-типа

Зонные энергетичесие диаграммы, функции распределения Ферми-Дирака  и концентрации носителей тока в зонах для полупроводников n- и

Слайд 10pn-переход
pn-переход в состоянии термодинамического равновесия

pn-переходpn-переход в состоянии термодинамического равновесия

Слайд 11Область объемного заряда
Контактная разность потенциалов:

Область объемного зарядаКонтактная разность потенциалов:

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