Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Список літератури. 1. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства.– М.: Высшая школа, 2006.- 140 с



1. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства.– М.: Высшая школа, 2006.- 140 с.

2. Коган Л.М. Полупроводниковые светоизлучающие диоды – М.: Мир, 1983.- 102 с.

Лабораторна робота 5

Визначення ширини забороненої зони в тонких плівках германію

Мета роботи – виходячи з експериментальної залежності опору плівки германію від температури визначити ширину забороненої зони (ΔЕ3).

Елементи теорії. Германій у масивному чи плівковому стані є типовим власним напівпровідником. У таких напівпровідниках концентрація електронів (n -) у зоні провідності дорівнює концентрації дірок (n+) у зоні валентності (n -= n +). У зв’язку з наявністю двох типів провідності повна питома провідність власного напівпровідника (σ) може бути наведена у вигляді такої суми

(1)

де е – заряд електрона; n – концентрація носіїв електричного струму (для власного напівпровідника

n- = n+ = n); - рухливість заряду ( - середня швидкість дрейфу).

Теорія електропровідності власних напівпровідників дозволяє одержати співвідношення для n+, n- та n (див., наприклад, [1]):

;(2)

;(3)

; (4)

де m* - ефективна маса; k і h – сталі Больцмана і Планка; μ – хімічний потенціал.

Враховуючи (4), співвідношення (1) можна записати так:

. (1' )

У праву частину співвідношення (1) входять три множники, які різною мірою залежать від температури.

Методичні вказівки. Вимірювання температурної залежності опору (R) тонкої плівки германію (d 50 -100 нм) необхідно здійснити в інтервалі температур 350 - 700 К. Температурний інтервал вимірювань Δ Т - в межах 10 - 20 градусів. Для обчислення питомої провідності необхідно скористатися таким співвідношенням:

, ; (5)

де σ – питомий опір; l, a та d – довжина, ширина та товщина плівки.

Слід також мати на увазі, що у зразках малої товщини ΔЕз може трохи відрізнятися від значення ΔЕоз для масивних зразків.

Враховуючи вищезазначене, співвідношення (1') з великою точністю можна записати як

; (6)

де σ0 (Т) – величина, яка слабо залежить від температури, а її фізичний зміст полягає у тому, що .

Якщо співвідношення (6) записати у логарифмічному вигляді

; (6')

то кутовий коефіцієнт цієї залежності в координатах - - дає ширину забороненої зони.

Таким чином, для знаходження величини ΔЕз необхідно експериментальну залежність R (T) перебудувати в напівлогарифмічних координатах lns=f(1/(2kT)) і провести графічне диференціювання.

У таблиці 1 наведені табличні значення величини ΔЕ для різних речовин у масивному стані.

Таблиця 1 – Табличні значення величини забороненої зони для різних речовин у масивному стані





Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 286 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.005 с)...