Отже, швидкість рекомбінацій

де g - коефіцієнт рекомбінації (визначається властивостями напівпровідника).

Швидкість генерації - кількість вивільнених за одиницю часу електронно-діркових пар - залежить від температури напівпровідника та ширини забороненої зони.

У сталому режимі існує динамічна рівновага - швидкість генерації дорівнює швидкості рекомбінації:

Звідси

Для переходу електронів власного напівпровідника у зону провідності потрібно, щоб енергія зовнішнього джерела перевищувала DW - мінімальну енергію, необхідну для вивільнення валентного електрона, тобто енергію іонізації. Значення цієї енергії (ширина забороненої зони) залежить від структури кристалічних ґрат і типу речовин. Наприклад, у германії DW=0,72 еВ, кремнії DW=1,12 еВ, арсеніді галію DW=1,41 еВ.

Значення енергії іонізації визначає число вільних електронів та дірок при нормальній кімнатній температурі. У чистому германії n_i =р_i= 2,37 10¹³ носіїв у 1 см³, у чистому кремнії n_i =р_i = 1,38 10¹⁰ см³, тобто на порядки менше. Число N атомів у 1 см³ металу або напівпровідника становить близько 5 10²².

Отже, у власному напівпровіднику при кімнатній температурі число носіїв зарядів відносно загального числа атомів становить близько 10^-7 % для германію і 10^-10 % - для кремнію. Оскільки у германії один електрон провідності припадає приблизно на 1 млрд. атомів речовини, а у металах число електронів провідності не менше від числа атомів n ≥ N, то питома електрична провідність напівпровідника у мільйони і мільярди разів менша, ніж металів. Наприклад, при кімнатній температурі питомий опір міді дорівнює 0,017-10^-4 Ом-см (1 Ом-см - опір 1 см³ речовини), германію 50 Ом-см і кремнію 100 000 Ом-см.

Для виготовлення напівпровідникових приладів, крім германію та кремнію, використовують деякі хімічні сполуки, наприклад, арсенід галію GаАs, атимонід індію ІnSb, фосфід індію ІnР тощо.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Класифікація речовин за провідністю	\|	Струми власних напівпровідників

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.