480

,« w^ośo WKtmcwf

^rrwodnictwM domieszkowego i samo>s,„_{cgo le<l} między ^takrcse^J^_l Wyc2erp*nie występuje wówczas, _gdy w_i/yslk'^U'^y^

“Zn^ego /ustana w/bud/onc do pasma przewodnie,_Wj *    """y

_z poziomu ^d“ⁿ" JL „._wodmctwo przez elektrony dostań./,,_n,. , ^n,'kich Bmpemtorart do ^ P_{n csOT w} ^akres.e wyczerpania l,c/b„ przewodnictwa    _$wi_a ,• _rńwna liczb,c atomów domieszki. P_r/V , , ^ron*w

przcwiHlmctwaj^P    przewodnictwo samoistne staje się _Wi_ę|c_s/ ^I><,W,C<1

nio wysokiej    ,4.15). Zakres wyczerpania 2^ ^P"'

7^;^, przewodność jest prawe niezależna od temperatury. Nfcw_le**^J*>-

_gdy/ u nim p    zakresie z temperaturą jest spowodowany ,_Vn '^Pa

SJTSSir "•

właściwiej    _nazywany półprzewodnikiem domieszkowym

_gdyi przewodzenie prądu elektrycznego odbywa sic dzięk, cząstkom „ ujemnym.

14.5.2. Półprzewodnik domieszkowy typu p

Dodanie do krzemu lub germanu pierwiastka z grupy 13 (Al. B. Ga lub |_n.

mającego tylko trzy elektrony wartościowości, powoduje, że do utworzeń,, w strukturze krystalicznej czterech wiązań kowalencyjnych z sąsiednimi atom_an„ krzemu aiomowi domieszki brakuje ! elektronu wartościowości. Takie miejsc,, t brakiem elektronu może być rozpatrywane jako dziura elektronowa, słabo zwi_ązans J a,omem domieszki, która może się przemieszczać dzięki przechodzeniu na _Jq niejsce elektronu z sąsiednich wiązań (rys. 14.16). Dziura jest miejscem, w któryrn •rak jest elektronu, może być zatem rozpatrywana jako miejsce z. ładunkiem

odamim.    |

Domieszki pierwiastków o mniejszej liczbie elektronów walencyjnych od

51przewodnika. do którego są dodawane są nazywane domieszkami akceptorowym,

aidy atom tego typu domieszki wprowadza w przerwie energetycznej poziom

\crgciyczny. nazywany stanem akceptorowym E_a. Poziom ten znajduje się tuż

iwyźej górnego poziomu pasma walencyjnego (rys. 14.16). Wartości energii stanu

ceptorowego dla wybranych półprzewodników podano w tabl. 14.4. Elektron

ilencyjny krzewu może zostać łatwo wzbudzony cieplnie do tego stanu wy.

arzając dziurę elektronową w paśmie walencyjnym. Takie przejście elektronu

ilencyjnego prowadzi do powstania jedynie jednego nośnika ładunku, a mianowi-

; dziury elektronowej w paśmie walencyjnym. W takich półprzewodnikach

ględnc położenie funkcji Fermiego jest przesunięte w górę. Tego typu domieszka

t nazywana akceptorem.

W półprzewodnikach tego typu stężenie dziur jest dużo większe niz itronów, tj. n₄»n_r. Taki półprzewodnik jest nazywany półprzew odnikiem typu p.

©O 00 ©O ©©

T-0

Puste

Zapełnione

b) ^ao

©o ©o ©o

©0 0© ©0

0©

q Dziura elektronowa

RYS 14 16. Schematyczne pr«d.\tawtcnie domieszkowania krzemu borem. a> do pełnego wbudowania się atomu boru w strukturę krystaliczna krzemu atomowi boru brak jest jednego elektronu walencyjnego, wobec tego tworzy się dziura elektronowa, do której rno/.c przeskoczyć elektron walencyjny, jeżeli jego energia wzroinie do poziomu akceptorowego znajdującego się tuż powyżej pasma walencyjnego, b) przemieszczanie stę dziury elektronowej pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego

którym można przypisać ładunek dodatni

a * n_śle|/i.

(14.18)

Zależność przewodnictwa typu p od temperatury wyraża równanie gdzie a₀ - stała.

Wykres Ina w funkcji 1/7 jest dla półprzewodników typu p jakościowo taki sam jak dla półprzewodników typu n (rys. 14.17). Płaski odcinek między zakresem przewodnictwa domieszkowego i samoistnego jest nazywany zakresem nasycenia. Nasycenie występuje wówczas, gdy wszystkie miejsca w poziomie akceptorowym zostają zajęte przez elektrony. W zakresie nasycenia przewodność nieco maleje ze wzrostem temperatury, gdyż maleje ruchliwość dziur, a ich liczba pozostaje właściwie stała.

481