Протокол No 13 Специалност КTТ

Студент: Едвин Живков Желев No 13021273 75гр.

Задача: Определяне ширината на забранената зона на полупроводник по температурния ход на електрическата проводимост

Подпис на асистента:

1. С
   хема на опитната постановка

2. Теоретична част

Полупроводниците са вещества които заемат средно положение между проводниците метали и изолатори диелектрици. Типични представители на полупроводниците са германий и силизий. Характерното за полупроводниците е нарастването на проводимоста им с температурата.

Полупроводниците биват собствени и примесни. Към собствените полупроводници се отнасят химически чистите вещества. При абсолютната нула всички нива във валентната зона за напълно запълнени с електрони, а в зоната на проводимост няма електрони. Електричното поле не е в състояние да прехвърли електрони от валентната зона в зоната на проводимост. Затова собствените полупроводници при абсолютната нула 0 K се разглеждат като изолатори (диелектрици).

При температури различни от 0 K, част от електроните от най-високите енергетични нива на валентната зона преминават върху ниските нива на зоната за проводимост за сметка на топлинната енергия. Вънщното електрично поле придава насочено движение на електроните електрическата проводимост на полупроводника ще бъде различна от нула. Във валентната зона при наличието на вакантни нива, движението на електроните се представя като движение на положителна заредена квазичастица наречена "дупка.

Разпределението на електроните по нива в зоната на проводимост се описва оф функцията на Ферми-Дирак. f(E)=1/e^E-Ef/kT+1 където T-абсолютната температура, Ef-нивото на Ферми, k-константата на Болцман. Тази фунцкия е представена на фиг.1. За собствен полупроводник нивото на Ферми се намира приблизитално по средата на забранената зона Ef=Eg/2.