как создается дырочная проводимость в примесном полупроводнике
Answers & Comments
Bonnie548
Дырочные полупроводники. Полупроводник, легированный акцепторной примесью, называют полупроводником дырочного типа (р-типа) проводимости или дырочным полупроводником.Дырочная проводимость создается в результате легирования полупроводника элементами, имеющими меньшую валентность, чем валентность атомов, из которых состоит полупроводник. Например, для Si и Ge, являющимися элементами четвертой группы таблицы Менделеева, в качестве акцепторных примесей применяют элементы третьей группы, как правило это 5B, 13Al, 31Ga, 49In.Замещая узлы кристаллической решетки полупроводника, атомы акцепторной примеси захватывают валентный электрон от соседнего атома кремния для создания ковалентных связей с атомами основного вещества, превращаясь при этом в отрицательно заряженные ионы, и участвуют в создании дополнительных энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводника, как показано на рис. 1.26.Механизм появления дырочной проводимости иллюстрируется на рис. 1.26, а. При образовании химической ковалентной связи с атомами Si или Ge все три валентных электрона атома акцепторной примеси участвуют в образовании ковалентных связей. Для создания четвертой (незавершенной) химической связи может быть захвачен электрон из ковалентных связей одного из ближайших соседних атомов кремния. У этого атома, в свою очередь, появляется незавершенная связь с соседним атомом кремния, которая называется дыркой.У дырки существует слабая электростатическая связь с атомом кремния. Энергия этой кулоновской связи DWa, как и в случае электронных полупроводников, невелика и составляет всего 0,01...0,07 эВ. Поэтому для захвата дыркой электрона из ковалентной связи соседнего атома достаточно небольшой энергии, которую электрон может получить за счет тепловых колебаний кристаллической решетки. В результате обмена электронами между соседними атомами дырка может перемещаться по кристаллу полупроводника, осуществляя при приложении внешнего электрического поля дырочную проводимость.
Answers & Comments