67066 IMG 1412171447

ĆWICZENIE 11

BADANIE CHARAKTERYSTYK NAPIĘCIOWO-PRĄDOWYCH ZŁĄCZ PÓŁPRZEWODNIKOWYCH P-N

11.1. Wprowadzenie

Mechanizm przewodnictwa elektrycznego półprzewodników wyjaśnia teoria pasmowa ciała stałego.

Zgodnie z tą teorią wskutek wzajemnego oddziaływania między wieloma atomami w sieci krystalicznej ciała stałego następuje rozszczepienie się poziomów energetycznych elektronów pojedynczych atomów. Efekt rozszczepienia poziomów energetycznych jest zgodny z zasadą Pauliego, zezwalającą na zajęcie jednego poziomu energetycznego tylko przez dwa elektrony o przeciwnych spinach. W miejsce poziomów energetycznych, związanych z dozwolonymi orbitami elektronowymi atomu, w krysztale pojawiają się więc pasma energetyczne.

Dla wyjaśnienia przewodnictwa elektrycznego istotne znaczenie mają dwa pasma: pasmo podstawowe (walencyjne) i pasmo przewodnictwa. Między tymi dwoma pasmami dozwolonymi znajduje się przerwa energetyczna AW, zwana pasmem zabronionym.

Poziomy energetyczne w paśmie podstawowym są całkowicie zajęte przez elektrony, natomiast poziomy energetyczne w paśmie przewodnictwa mogą być wolne (w dielektrykach), lub częściowo obsadzone elektronami.

Półprzewodniki charakteryzują się stosunkowo wąskim pasmem zabronionymi, me przekraczającym 1,5-2 eV, podczas gdy dla dielektryków szerokość pasma