1 / 7

Gestörte Halbleiter

Gestörte Halbleiter. Jede Störung des Idealgitters (Realstruktur) kann zusätzliche Energiezustände für Elektronen erzeugen, die oft in der verbotenen Zone liegen:. Nichtstöchiometrische Zusammensetzung Einbau von Fremdteilchen anstelle regulärer Gitterteilchen Unbesetzte Gitterplätze

dorie
Download Presentation

Gestörte Halbleiter

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Gestörte Halbleiter Jede Störung des Idealgitters (Realstruktur) kann zusätzliche Energiezustände für Elektronen erzeugen, die oft in der verbotenen Zone liegen: • Nichtstöchiometrische Zusammensetzung • Einbau von Fremdteilchen anstelle regulärer Gitterteilchen • Unbesetzte Gitterplätze • Unterstöchiometrie • Schottky-Fehlstellen (Atome sind zum Rand des Kristalls ausgewandert) • Zwischengitterteilchen • Überstöchiometrie • Frenkel-Fehlstellen (Atome sind aus den ordentlichen Gitterplätzen ausgewandert) • Grenzen des Kristalls und die Kristallitgrenzen • Versetzungen (Dislokationen) • Unvollständige Ordnung des Kristalls Donator Akzeptor P, As (5e-) B, Al, Ga (3e-) im Si, Ge (4e-) Konzentration der Fremdatome  10-6

  2. Dotierte (extrinsische) Halbleiter Zusätzliche „Leitungselektronen“ (bei P, As) Zusätzliche Löcher (Ba, Al, Ga) Überschuss-Halbleiter (Typ n) mit Donoren (P, As) Mangel-Halbleiter (Typ p) mit Akzeptoren (B, Al, Ga)

  3. Die Fermi-Energie in gestörten Halbleitern Halbleiter mit der n-Leitung Bei 0K liegt die Fermi-Energie zwischen dem neuen Energieband und E0. Bei hohen Temperaturen nähert sich die Fermi-Energie dem Wert Eg/2, wie in intrinsischen Halbleitern. Die größten Unterschiede in den elektrischen Eigenschaften sind bei niedrigen Temperaturen (< 400K) zu erwarten. In den Halbleitern mit der p-Leitung ist die Temperaturabhängigkeit umgekehrt.

  4. Anzahl der Ladungsträger (pro Volumeneinheit) und die elektrische Leitfähigkeit Kleine Konzentration der fremden Atome • Große Konzentration der fremden Atome • (b) Kleine Konzentration der fremden Atome

  5. Der Hall-Effekt Halbleiter (oder Metall) im magnetischen Feld Ohne Feld: Die Konzentration der Elektronen entlang der y Richtung ist homogen Im Feld: Auf die Elektronen wirkt zusätzlich die Lorentz-Kraft, die Verteilung der Elektronen entlang y ist nicht homogen, dabei entsteht ein elektrisches Feld Lorentz-Kraft: Hall-Kraft: Gleichgewicht: Hall-Konstante: Das Zeichen der Hall-Konstante ist anders für n und p.

  6. Die IVa, IIIa-Va und IIa-VIa Halbleiter IVa Si: Fd3m, a = 5,431 Å Ge: Fd3m, a = 5,623 Å IIIa-Va GaAs: P63mc, a = 3,912 Å, c = 6,441 Å GaAs: F-43m, a = 5,508 Å InAs: F-43m, a = 6,058 Å GaSb: F-43m, a = 6,095 Å InSb: F-43m, a = 6,479 Å IIa-VIa CdTe: Fm3m, a = 6,410 Å CdTe: F-43m, a = 6,410 Å

  7. Die IVa und IIIa-Va Halbleiter IVa Si: Fd3m, a = 5,431 Å Ge: Fd3m, a = 5,623 Å IIIa-Va GaAs: P63mc, a = 3,912 Å, c = 6,441 Å GaAs: F-43m, a = 5,508 Å InAs: F-43m, a = 6,058 Å GaSb: F-43m, a = 6,095 Å InSb: F-43m, a = 6,479 Å

More Related