МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Залежність напруженості поля і електростатичного потенціалу від віддалі в запірному шарі і від концентрації електронів в об`ємі напівпровідникаВнаслідок збіднення запірного шару основними носіями заряду зростає його опір, так що вся контактна різниця потенціалів розподіляється в цьому шарі. Крім того, як правило вважають, що всязовнішня різниця потенціалів також падає на тому ж шарі і сумарна зміна потенціалів (вигин зон) спостерігається лише в області запірного шару. Розглянемо знову контакт напівпровідника n-типу з металом при умові Фн/п<Фм. В цьому випадку в напівпровіднику виникає запірний шар рис.2.4 Концентрація вільних електронів в шарі визначається у вигляді
n=Nс e - (2.22)
Де e- потенціальна енергія електрона, що відповідає вигину дна зони провідності. Тут приймається , що величини e і мають абсолютні значення, тобто e>0. Концентрація електронів в об`ємі напівпровідника
n0=Nс e -. (2.23)
Візьмемо на внутрішній границі запірного шару n=n0 і =0, так що відлікв даному випадку ведемо від Eco Відповідно, маємо
n=n0 e -. (2.24)
Припустимо, що n0= Nd= Nd+, тобто всі донори іонізовані. Тоді густина об`ємного заряду в запірному шарі буде рівна
=eNd+- en= en0(1-e-). (2.25)
Якщо зони викривлені помітним чином, так що e>>kT, то другим додатком в (4) можна знехтувати і вважати, що
= en0= eNd+ , (2.26)
тобто вважати постійним у всьому шарі. Густина об`ємного заряду і потенціал зв`язані рівнянням Пуасона:
=- =-. (2.27)
Інтегруючи це рівняння будемо мати:
(2.28)
Поскільки при , тобто на внутрішній границі шару , то . Відповідно
(2.29)
тобто напруженість поля є лінійною функцією x . Поле направлене в кожній точці х вздовж напрямку х, тобто до металу. Максимальне значення поля спостерігається на межі розділу з металом.
, (2.30)
Інтегруючи рівняння (8), отримуємо електростатичний потенціал
(2.31)
Поскільки при x=0, ми взяли , тобто вибрали початок відліку потенціалу від рівня Ec0, одержимо . Абсолютне значення буде
. (2.32)
Величина має максимальне абсолютне значення
(2.33) Як напруженість поля, так і потенціал пропорціональні , тобто зростають по абсолютному значенню із збільшенням концентрації донорів Nd.
Рис.2.4. Зонна схема контакту метал- напівпровідник в стані термодинамічної рівноваги.
На рис. 2.4. якісно показано хід з врахуванням знака в області збідненого шару, а також хід потенціальної енергії електронів , які відповідають рівнянню (10). Квадратична залежність (або ) має зміст тільки для запірного шару, тому другу вітку параболи можна не враховувати. Формули приведеного типу можна записати також в приміненні до діркового напівпровідника, який контактує з металом, якщо Фн/п>Фм . Відмітимо, що припущення про те що об`ємний заряд є постійним є наближеним, особливо для внутрішньої області збідненого шару, поскільки там величина мала, так що експоненту в формулі (2.25), строго говорячи, можна не враховувати. Якщо вважати, що , то експоненту можна розкласти в ряд:
(2.34)
Якщо обмежитися двома першими членами ряду, одержимо:
. (2.35)
Якщо врахувати, що в даному випадку ,то
. (2.36)
Вибираємо напрямок відліку x від металу в глибину н/п. Приймаючи в глибині напівпровідника ,отримуємо =0, так як при віддаленні від межі розділу величина зменшується. Інша постійна . Тут є абсолютна величина потенціалу при x=0, який вибираємо виходячи із умови, коли стає справедливим нерівність , тобто в так званій квазінейтральній області. Якщо ця область простягається аж до поверхні, то . Для квазінейтрального шару отримуємо:
(2.37)
Таким чином, дебаєвська довжина екранування LD являє собою глибину проникнення поля в квазінейтральній області, на якій потенціал по абсолютному значенню зменшується в e раз. Для германію () при 300К і n0=1014см-3 маємо LD=4.10-5см.
Читайте також:
|
||||||||
|