Ημιαγωγοί X (ορθός χώρος).

Παρουσίαση με θέμα: "Ημιαγωγοί X (ορθός χώρος)."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ημιαγωγοί X (ορθός χώρος)

2 Ζώνες ελεύθερων ηλεκτρονίων
προέλευση των ενεργειακών ζωνών Na: 1s22s22p63s1 Απαγορευτική αρχή του Pauli

3 Πως σχηματίζεται μία ενεργειακή ζώνη
Ελεύθερα ηλεκτρόνια σε μέταλλα: U 0 λόγω μεγάλης πυκνότητας ηλεκτρονίων και μικρού μήκους ηλεκτροστατικής θωράκισης. σκέδαση Κυματοσυνάρτησης από το περιοδικό δυναμικόστάσιμο κύμα όταν K= np/a

4 Πολλαπλές ζώνες

5 Σχηματισμός ενεργειακού χάσματος

6 Ηλεκτρονική δομή Si και GaAs
Ημιαγωγός εμέσου χάσματος Ημιαγωγός άμεσου χάσματος

7 Ηλεκτρόνια και οπές

8 Πυκνότητα ηλεκτρικών φορέων
Παραβολή (ελεύθερο ηλεκτρόνιο ηλεκτρόνιο: Οπή: m*: ενεργός μάζα

9 f(E) και D(E) Ενδογενής ημιαγωγός Ημιαγωγός με προσμίξεις

10 Νόμος δράσης μαζών:

11 Ενδογενείς ημιαγωγοί

12 Ημιαγωγοί με προσμίξεις

13 Ενεργειακό Επίπεδο πρόσμιξης

14 Πυκνότητες φορέων σε ημιαγωγούς με προσμίξεις
“νόμος δράσης μαζών” Ηλεκτρική ουδετερότητα:

15 Για καθαρό n-τύπου ημιαγωγό (ομοίως για p-τύπου)
Ηλεκτρόνια δοτών: φορτία αποδεκτών οπών: Για καθαρό n-τύπου ημιαγωγό (ομοίως για p-τύπου) = 0 προσέγγιση (μόνο ένα τύπος δότη κάθε φορά)

16 όπου

17 Θερμοκρασιακή εξάρτηση της συγκέντρωσης φορέων
I) Όριο χαμηλών Τ Παγωμένοι φορείς II) Όριο υψηλών Τ κορεσμός III) Πολύ υψηλές Τ: n ~ ni  intrinsic region

18 Πυκνότητα φορέων HOT COLD

19 Μεταφορά φορέων σε ημιαγωγούς
Πυκνότητα ρεύματος: Ευκινησία: Ηλεκτρική αγωγιμότητα : ταχύτητα:

20 Σκέδαση φορέων Μηχανισμοί ατέλειες φωνόνια
διεπιφάνιες (όρια κόκκων, λεπτά υμένια)

21 Σκέδαση φορέων μεταξύ-κοιλάδων Εντός- κοιλάδων Μεταξύ ζωνών

22 Σκέδαση φορέων (i) Ιονισμένες ατέλειες Διαταράζουν την
Περιοδικότητα του δυναμικού Φορτισμένη ατέλεια (ii) Ουδέτερες ατέλειες

23 Σκέδαση από ιονισμένες ατέλειες (“σκέδαση Rutherford”)
Μέση ταχύτητα φορέων σε ημιαγωγούς Μέσος χρόνος εφησυχασμού: 1/ ~ <v>-3 ~ T-3/2 ευκινησία:

24 Σκέδαση φορέων-φωνονίων
Τα φωνόνια διαμορφώνουν το περιοδικό δυναμικό  οι φορείς σκεδάζονται από το κινούμενο δυναμικό 1/tph~

25 Επαφή P-N (α) Προσμίξεις αποδεκτών Προσμίξεις δοτών x=0 x Nα Νd
Πυκνότητα προσμίξεων (α)

26

27 Poisson 

28