Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слеваПредыдущая версия
Следующая версия		Предыдущая версия
lab4:элементы_зонной_теории [2019/04/03 18:09] – root_slab4:элементы_зонной_теории [2026/09/04 06:04] (текущий) – внешнее изменение 127.0.0.1
Строка 51: Строка 51:
 значения полной энергии электронов в кристалле. Нижняя заштрихованная полоса, или зона энергий, значения полной энергии электронов в кристалле. Нижняя заштрихованная полоса, или зона энергий,
 содержит различные уровни энергии валентных электронов, связанных с решеткой и неучаствующих в содержит различные уровни энергии валентных электронов, связанных с решеткой и неучаствующих в
-Наивысшая 
 электропроводности. электропроводности.
 +Наивысшая
 возможная энергия связанных электронов изображается верхним краем //валентной зоны// $E_v$. Верхняя возможная энергия связанных электронов изображается верхним краем //валентной зоны// $E_v$. Верхняя
 зона (зона проводимости) содержит различные возможные значения зона (зона проводимости) содержит различные возможные значения
Строка 77: Строка 77:
 Металлы также имеют зонную структуру. Основное отличие зонной структуры металлов заключается в том, что у металлов валентная зона заполнена частично либо перекрывается со следующей свободной зоной. Поэтому в металлах энергия возбуждения равна Металлы также имеют зонную структуру. Основное отличие зонной структуры металлов заключается в том, что у металлов валентная зона заполнена частично либо перекрывается со следующей свободной зоной. Поэтому в металлах энергия возбуждения равна
 нулю и металлы проводят ток даже при $Т = 0$ К. нулю и металлы проводят ток даже при $Т = 0$ К.
 +
 +Как отмечалось ранее, движение электронов в кристалле происходит в периодическом потенциале атомных остовов. Оказывается, 
 +что в первом приближении поведение частиц можно описать аналогично их движению в свободном пространстве с той лишь разницей,
 +что в кинетическую энергию частицы $E(p)=\frac{p^2}{2m^*}$ входит эффективная масса электрона, которая отличается от массы свободного электрона вследствие взаимодействия частицы с периодическим
 +потенциалом кристалла. Эффективную массу частицы $m^*$ обычно
 +выражают в единицах массы свободного электрона. Эффективные
 +массы электронов ($m_n^*$) и дырок ($m^*_p$) некоторых полупроводников
 +приведены ниже в таблице 1.
 +
 +Таблица 1
 +Полупроводниковые материалы
 +
 +^ Кристалл ^ $E_g$, эВ при 300 К ^ $\frac{m_n^*}{m_0}$ ^ $\frac{m_p^*}{m_0}$ ^ Подвижность электронов, $\frac{см^2}{В с}$ ^ Подвижность дырок, $\frac{см^2}{В\cdot с}$ ^ $\sigma_I$ (Ом\cdot см)$^{-1}$ ^
 +| Кремний (Si) | 1,14 | 0,26 | 0,49 | 1300 | 500 | $5\cdot 10^{-6}$ |
 +| Германий (Ge) | 0,67 | 0,12 | 0,3 | 3900 | 1900 | $2\cdot 10^{-2}$ |
 +| Антимонид индия (InSb) | 0,18 | 0,013 | 0,5 | 77000 | 750 | $2\cdot 10^{-2}$ |
 +
 +Назад  [[:lab4:классификация_твердых_тел|Классификация твердых тел: металлы, полупроводники, диэлектрики]], далее [[:lab4:проводимость|Примесная и собственная проводимость полупроводников]]