Проводимость полупроводников.

Что такое Внутренний фотоэффект

Изменение концентрации носителей заряда в материале при его освещении приводит к изменению его электрических свойств и называется внутренним фотоэффектом. При внутреннем фотоэффекте оптически возбужденные электроны остаются внутри освещенного типа, нейтральность которого не нарушается.

Явление изменения электропроводности материала при его освещении называется фотопроводимостью.

Внутренний фотоэффект может приводить к возникновению разности потенциалов между участками освещаемого тела, обусловленной фото-Э.Д.С.

При освещении собственных полупроводников в них генерируется в равных количествах электроны и дырки (т.е. пары электрон-дырка) такой фотоэффект называют собственным.

При освещении примесных полупроводников в них генерируются носители одного знака – электроны или дырки. Такой фотоэффект называется примесным.

Оптические электронные переходы в полупроводнике.

Еg- ширина запрещенной зоны;

∆Е_А- энергия активации акцепторных примесей;

∆Е_D- энергия активации донорных примесей;

1- собственные переходы;

2 и 3- примесные переходы.

Проводимость полупроводников.

- Закон Ома в дифференциальной форме,

где σ=еn_gμ

Для полупроводников σ=σ_n+σ_p

σ_n и σ_p – проводимость, обусловленная электронами и дырками

σ_n =еnμ_n σ_p =еpμ_p

В собственном полупроводнике n=p=n_i

В полупроводнике μ_n >μ_p и слабо зависят от Ти

σ=еn_i(μ_n +μ_p )

Квантовая механика дает, что

где N_c и N_v –эффективная плотность состояний в зоне проводимости(С)

и валентной зоне (V)

Равновесная проводимость (собственная)

Равновесная примесная проводимость

- для n

- для p.

где N_D и N_A – концентрации донорной и акцепторной

примеси в примесном полупроводнике;

∆Е_D и ∆Е_А - энергии активации примесной проводимости.