Читать контрольная по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Полупроводники" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Контрольная работа

Полупроводники

Содержание1. Основные определения

2. Классификация полупроводниковых материалов

3. Функции в РЭА

4. Полупроводниковый кремний

5. Германий и полупроводниковые соединения

6. Соединения АIII ВV

7. Соединения АIIВVI и другие халькогениды

Литература

1. Основные определения Важнейшая роль полупроводников в микро - и оптоэлектронике обусловлена тем, что они служат основой всех активных приборов, ИС, БИС и СБИС, способных усиливать мощность или преобразовывать один вид энергии в другой (а не в тепло) в малом объеме без существенных потерь. Исследование их привело к рождению таких отраслей радиоэлектроники, как микроэлектроника и оптоэлектроника реализующих достижения кибернетики и создания ЭВМ.

Как было отмечено в общей электротехнике, наиболее очевидным признаком полупроводника является меньшая, чем у металлов, но большая, чем у диэлектриков, электропроводность, причем она зависит не только от строения кристаллической решетки, но и от температуры, наличия и концентрации примесей и различного рода дислокаций. Диапазон удельных сопротивлений различных полупроводников может занимать значительное пространство (рис.1)

Рис.1

В широком диапазоне значений электрических параметров полупроводников имеет место однозначность и предсказуемость благодаря высокой чистоте и совершенству монокристаллической структуры.

В общем виде их удельная электропроводимость определяется:

.

В зависимости от характера проводимости различают два типа полупроводников: собственные и примесные. Для собственных полупроводников n = p, для примесных n ≠ p, n >> p, p >> n.

В собственном полупроводнике возможность управлять в отдельности концентрацией n или p отсутствует. В них ni = pi, а ступенчатый характер движения дырок приводит к следующему неравенству μр < μn.

Процесс генерации - рекомбинации носителей в собственном полупроводнике можно изобразить в виде рис.2.

Рис.2

В примесных полупроводниках носители тока могут быть образованы и путем ионизации примесей, причем если их энергия ионизации мала (∆Е < 0,1эВ) то уже при комнатной температуре примесь полностью ионизирована и определяет характер проводимости материала (электронную или дырочную).

В примесных полупроводниках концентрации n и p взаимосвязаны n×p = ni2 (чем больше концентрация одних, тем меньше концентрация других). Если известно, что в n-Ge n = 1×1015 см-3, а ni= 2,5×1013 см-3, то концентрация дырок равна p = (2,5×1013) 2/n = =6,25×1011 см-3.

При повышении температуры любой полупроводник из примесного превращается в собственный, т.к. поглощенного количества тепловой энергии достаточно для перехода носителей зарядов из валентной зоны в зону проводимости. Начинается интенсивная ионизация собственных атомов, концентрация которых гораздо больше концентрации примесных атомов; ролью примесей в этом случае можно пренебречь. Поэтому собственный полупроводник - это не абстракция. Если получить собственный полупроводник невозможно за счет необходимости слишком глубокой очистки, то нагрев - универсальное средство. Требуемая для этого температура тем ниже, чем меньше ширина запрещенной зоны и концентрация примесей N:

.

Технологически, получение собственных полупроводников

Похожие работы