Различие полупроводников и металлов проявляется
в характере зависимости электропроводности от температуры
Простейшая модель кристаллического тела
Энергетический спектр электронов в кристалле имеет
зонную структуру
Пространственная протяженность электронных волновых
функций
Эффект сближения атомов проявляется в увеличении
общего числа уровней
Полупроводники и изоляторы отличаются друг от друга
только шириной запрещенной зоны
Теорема Блоха
Форма волнового пакета
Амплитуда волнового пакета
Соотношения неопределенностей Гейзенберга
Движение электрона в кристалле
Энергетический спектр электронов и дырок
Энергия Ферми определяется как энергия электронов
на высшем заполненном уровне
Волновые функции удовлетворяющие уравнения Шредингера
Радиус сферы Ферми
Концентрация электронов
Температура Ферми
Эффективные массы
Энергетический спектр энергии для свободных электронов
в периодическом поле
Механизм электропроводности собственного полупроводника
При наличии тепловой энергии некоторые электроны возбудятся
Число свободных уровней (вакансий) ниже уровня
Ферми
Уровень Ферми находится в середине запрещенной зоны
Возбуждаясь с переходом в зону проводимости, электроны
Под действием внешнего электрического поля электроны
и дырки
Электропроводность собственных полупроводников возрастает
с температурой, у проводников уменьшается
Для металлов с ростом температуры сопротивление увеличивается
Полупроводники
Примесные полупроводники
Вырожденный полупроводник
Невырожденный полупроводник
Распределение электронов по донорным уровням
Генерация электронов и дырок проводимости в собственном
полупроводнике
Температурная зависимость уровня Ферми в собственном
полупроводнике
При повышении температуры уровень Ферми повышается
Акцепторный полупроводник
Фотопроводимость
Эффект Холла в полупроводнике
Гальваномагнитные эффекты
Возникновение поля Холла в электронном и дырочном
полупроводниках
При включении электрического поля возникает электрический
ток
Носители заряда – электроны и дырки
Холлово поле должно компенсировать силу Лоренца