42006

Wstęp teoretyczny

Przewodnictwo elektryczne półprzewodników związane jest z mchem elektronów w paśmie przewodnictwa i okien w paśmie walencyjnym. W niskich temperaturach pasmo przewodnictwa jest całkowicie pozbawione elektronów, zaś pasmo walencyjne jest nimi całkowicie zapełnione. W półprzewodnikach przerwa energetyczna pomiędzy pasmem walencyjnym a przewodnictwa jest względnie mała ( mniejsza niż 2 [eV] ), w związku z czym istnieje szansa skoku elektronów do dolnej krawędzi pasma przewodnictwa z górnej granicy pasma walencyjnego na skutek wzbudzeń cieplnych. Przewodnictwo elektryczne półprzewodników wzrasta wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury.

Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa wyraża się wzorem:

.la

n - noeikT

gdzie :

n - ilość elektronów w paśmie przewodnictwa E - energia aktywizacji zależna od rodzaju materiału k - stała Boltzmanna,

T- temperatura w skali bezwzględnej.

Dla półprzewodnika samoistnego energie aktywacji elektronów i dziur są jednakowe i równe połowie szerokości przerwy energetycznej. Dla półprzewodnika domieszkowego sytuacja jest analogiczna tyle, że E będzie różnicą energii pomiędzy poziomem donorowym a pasmem przewodnictwa.

Zależność tą można sprowadzić do bardziej przydatnej postaci.:

- ■ (ffe)

(zmienić na ln(R/R0)

gdzie:

R - opór