Создан заказ №3639831
13 февраля 2019
В кремний введена примесь мышьяка (Nд - концентрация примесей) Изобразите схематически кристаллическую решетку с примесью и нарисуйте зонную диаграмму этого материала
Как заказчик описал требования к работе:
мой вариант первый.исполнить по требованиям методички.спасибо
Фрагмент выполненной работы:
В кремний введена примесь мышьяка (Nд - концентрация примесей). Изобразите схематически кристаллическую решетку с примесью и нарисуйте зонную диаграмму этого материала. Объясните механизм образования собственных и примесных носителей. Где реально находятся электроны, если в терминах зонной теории говорится: ”Электрон 1 находится в валентной зоне, электрон 2 - в зоне проводимости, электрон 3 - на уровне примесного центра”.
Определите значения температуры истощения примесей Тs и перехода к собственной проводимости Ti. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Нарисуйте и объясните зависимость lnn(1/T) c учетом указанных температур.
11. Nд = 1017 м–3.
Решение:
Рассмотрим проводимость, возникающую при введении в кремний (Si– элемент IV группы таблицы Менделеева) элементов V группы, например, мышьяка (As) (см. рис.11).
На установление валентных связей с четырьмя ближайшими соседями As тратит четыре валентных электрона. Пятый электрон оказывается очень слабо связанным со своим атомом, т.к. в среде с диэлектрической проницаемостью ε электростатические силы уменьшаются в ε раз, а энергия взаимодействия зарядов – в ε2 раз.
При включении электрического поля эти электроны начинают переносить ток, обеспечивая примесную проводимость.
а) б)
Рис.11. Упрощенная решетка кремния с примесью пятиванентных атомов мышяка (а), зонная диаграмма донорного полупроводника (б)
Образование носителей заряда в собственных и примесных полупроводниках.
Беспримесный и бездефектный полупроводник с идеальной кристаллической решеткой называют собственным полупроводником. Проводимость собственного полупроводника, обусловленную парными носителями теплового происхождения, называют собственной проводимостью.
Чтобы превратить собственный полупроводник в примесный, необходимо ввести в его кристаллическую решетку некоторое количество специально подобранной химической добавки, т. е. осуществить легирование полупроводника. На практике легирование осуществляется при помощи процесса диффузии, эпитаксиального наращивания, ионной имплантации атомов и др.
Существуют примеси двух видов: доноры — пятивалентные элементы, такие как фосфор, мышьяк, сурьма и акцепторы - трехвалентные элементы, такие как бор, алюминий, галлий.
Если ввести в кремний атом донора, то четыре из пяти валентных электронов этого элемента вступают в связь с четырьмя электронами соседних атомов кремния и образуют устойчивую оболочку из восьми электронов. Девятый электрон в этой комбинации оказывается слабо связанным с ядром пятивалентного элемента; он легко отрывается и делается свободным. При этом примесный атом превращается в неподвижный ион с единичным положительным зарядом. Свободные электроны примесного происхождения добавляются к собственным свободным электронам.
Поэтому проводимость полупроводника становится преимущественно электронной. Такие полупроводники называют электронными, донорными или n-типа.
Если ввести в Si атом трехвалентного элемента (например, бора или алюминия), то все три его валентных электрона вступают в связь с четырьмя электронами соседних атомов Si. Для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки нужен дополнительный электрон, отбираемый от ближайшего соседнего атома, у которого в результате образуется незаполненная связь — дырка. Атом примеси превращается в неподвижный ион с единичным отрицательным зарядом...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
14 февраля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
В кремний введена примесь мышьяка (Nд - концентрация примесей) Изобразите схематически кристаллическую решетку с примесью и нарисуйте зонную диаграмму этого материала.docx
2019-02-17 18:34
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Спасибо автору за работу, все качественно и своевременно, рекомендую всем сотрудничать!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
