WYZNACZANIE PRZERWY ENERGETYCZNEJ W POLPRZEWODNIKU



Wyznaczanie przerwy energetycznej w półprzewodniku


OPIS TEORETYCZNY
Ze względu na własności elektryczne półprzewodnikami nazywamy materiały,
których oporność właściwa mieści się w zakresie od około 10-5 do
około 108 [Om.m], to znaczy znacznie mniej niż dielektryków
(108 do 1013), ale dużo więcej niż przewodników
(10-6 do 10-8) .
Te i inne właściwości półprzewodników najłtwiej opisać w oparciu o
model pasmowy ciała stałego.
Z modelu tego wynika, że przewodnictwo właściwe półprzewodników zeleży od
szerokości przerwy energetycznej (szerokości pasma wzbronionego) oraz od
temperatury. Jest to zrozumiałe, gdyż po pierwsze, im mniejsza przerwa
energetyczna (energia aktywacji) tym łatwiej elektronom przeskoczyć z pasma
walencyjnego do pasma przewodnictwa, aby móc brać udział w przewodzeniu
prądu, a po drugie, wyższa temperatura (a więc i energia kinetyczna
elektronów) również ułatwia elektronom przeskoczenie przez przerwę
energetyczną do pasma przewodnictwa. Typowa wielkość przerwy energetycznej
dla półprzewodników mieści się w zakresie od 0.23eV dla InSb do 5.33eV
dla diamentu. (Dla energii pojedyńczych cząsteczek wygodniej jest używać elektronowoltów zamiast dżuli).
Temperaturowa zależność przewodnictwa właściwego
półprzewodników samoistnych
określona jest przez zależność