Półprzewodniki (ang. semiconductors).

Transkrypt

1 -5- Półrzwod a. sodutors. tt:// RGIA LKROÓW ora asowa ał stały. aso ust aso ust aso ust aso ł aso ł aso ł Uwrsytt Warszaws tal ółrzwod zolator Ja zobazyć rzrwę? Przrwa rtyza ltroy dzury Kwazząst - dzury Dla osaa suaryzy właśwoś ty - ltroów wrowadzay oję owj wazząst -dzury. Dzura quas ząsta z dodatą asą tywą, tóra osuj własoś zboru ltroów w l stały o as ujj z jdy sta usty. Jśl wa wlość zyza aratryzująa ltro o wtorz alowy to wartość tj wloś dla dzury: dla asa w tóry brauj ltrou w sta j. wtor alowy dzury:. rędość dzury: tt:// ltroy dzury Kwazząst - dzury Dla osaa suaryzy właśwoś ty - ltroów wrowadzay oję owj wazząst -dzury. Dzura quas ząsta z dodatą asą tywą, tóra osuj własoś zboru ltroów w l stały o as ujj z jdy sta usty. ltroy dzury Kwazząst - dzury Dla osaa suaryzy właśwoś ty - ltroów wrowadzay oję owj wazząst -dzury. Dzura quas ząsta z dodatą asą tywą, tóra osuj własoś zboru ltroów w l stały o as ujj z jdy sta usty.. rędość dzury: Pol ltryz r r j r r j r r bz ary w ustyjsu w ustyjsu

2 -5- uja rozładu Własoś as Prawdoodobństwo obsadza stau watowo o r otjał zy roy: ltroy Dzury roysytoyaładowa ozoy: Polartoy ooy Maoy sytoy, bsytoy Plazoy Rozład oltzaa: ± U S θ Ayos. oost ros ψ ψ ψ ψ Sla rosaro, olo, so robozo w saraj s-ładu Rozład ro-draa Prawdoodobstwo obsadza uja rozładu K K K ra V ro r 9 95 Paul Adra Maur Dra 9 98 Rozład ro-draa uja rozładu Rozład ro-draa uja rozładu Prawdoodobstwo obsadza K K K Prawdoodobstwo obsadza K K K ra V ra V uja rozładu Rozład ro-draa Prawdoodobństwo obsadza stau watowo o r otjał zy K K K Prawdoodobństwo obsadza Prawdoodobstwo obsadza ra V uja rozładu Rozład ro-draa Prawdoodobństwo obsadza stau watowo o r otjał zy K K K Prawdoodobństwo obsadza Prawdoodobstwo obsadza ra V

3 -5- Rozład ro-draa Γ uja rozładu K K K Prawdoodobństwo obsadza Prawdoodobstwo obsadza ra V Rozład ro-draa Paso rzwodtwa Pasa walyj uja rozładu b l K K K Prawdoodobństwo obsadza Prawdoodobstwo obsadza ra V Rozład ro-draa Paso rzwodtwa Pasa walyj uja rozładu b l Prawdoodobństwo obsadza ltrou o r Prawdoodobństwo obsadza dzury o r ltroy dzury Gęstość staów Jśl asz ryształ a sońzo rozary zbór wtorów jst sońzoy oć olbrzy!,. oży rzyjąć rodyz waru brzow wtdy: Waru ora-karaa Sońzo rozary ryształu,, L z Ψ ostać uj loa Ψx,y,z Ψx, y,z Ψx, y, z L z xlx yly z Lz r, ±, ±,..., ± Stay t wyzazają w rzstrz odwrotj satę o ęstoś V/ Gęstość staów a jdostę trójwyarowj rzstrz Ly L z ltroy dzury Gęstość staów Jśl asz ryształ a sońzo rozary zbór wtorów jst sońzoy oć olbrzy!,. oży rzyjąć rodyz waru brzow wtdy: Waru ora-karaa Sońzo rozary ryształu,, L z Ψ ostać uj loa Ψx,y,z Ψx, y,z Ψx, y, z L z xlx yly z Lz r, ±, ±,..., ± y x ltroy dzury Gęstość staów Jśl asz ryształ a sońzo rozary zbór wtorów jst sońzoy oć olbrzy!,. oży rzyjąć rodyz waru brzow wtdy: r, ±, ±,..., ± y Ilość staów w objętoś V x y Gęstość staów w rzstrz w jdostowj objętoś ρ z x

4 -5- Gęstość staów w rzstrz w jdostowj objętoś ρ rzyad D ltroy dzury Gęstość staów Jśl asz ryształ a sońzo rozary zbór wtorów jst sońzoy oć olbrzy!,. oży rzyjąć rodyz waru brzow wtdy: r, ±, ±,..., ± y Ilość staów w objętoś V x y z ula ro K x ltroy dzury Gęstość staów Często wyodjsza jst zajoość ęstoś staów w rzstrz r a wę lość staów w rzdzal, d. Dla asa sryzo arabolzo: ęstość staów lzyy jao: r d ρ d d ρ rzyad D y x ltroy dzury Gęstość staów Często wyodjsza jst zajoość ęstoś staów w rzstrz r a wę lość staów w rzdzal, d. Dla asa sryzo arabolzo: ęstość staów lzyy jao: r d ρ d d ρ / / rzyad D y x ltroy dzury Gęstość staów Często wyodjsza jst zajoość ęstoś staów w rzstrz r a wę lość staów w rzdzal, d. Dla asa sryzo arabolzo: Gstos staów ra V rzyad D y x ltroy dzury Gęstość staów Często wyodjsza jst zajoość ęstoś staów w rzstrz r a wę lość staów w rzdzal, d. Dla asa sryzo arabolzo: ρ ęstość staów lzyy jao: ρ ρ Do dou: zajdź rzyad D rzyad D rzyad D y x x ltroy dzury Gęstość staów Często wyodjsza jst zajoość ęstoś staów w rzstrz r a wę lość staów w rzdzal, d. Dla asa sryzo arabolzo: Gstos staów rzyad D ra V y x x

5 -5-5 Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. x y rzyad D ra V Prawdoodobstwo obsadza K K K Prawdoodobństwo obsadza b l Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? x y rzyad D ra V Prawdoodobstwo obsadza K K K Prawdoodobństwo obsadza W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? x y rzyad D W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. / / Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? / W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. / b l Γ, Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. z dt t d d z t Γ Γ Γ Γ /

6 -5-6 Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. d d d Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. / l Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. J. Slto Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. l aso ł aso ust Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. R. Stęws W owyższj tabl wartoś ożj ają ssu dyż otraja zazyszzń, a o za ty dz otraja wyająa z tjoalo doszowaa jst węsza Kotraja saosta Jaa jst otraja ośów dla >? W ółrzwoda saosty w warua rówowa trodyazj, ltroy w aś rzwodtwa ojawają sę wyłąz wsut wzbudza z asa walyjo. Wdać ż wartość rzrwy rtyzj jst wystarzająy rytru a rozróż ółrzwodów zolatorów,. zysty G, S GaAs ają w traturz oojowj bardzo są otraję ośów o zy j atrała o właśwośa zolatorów. Lsz rytru dla ółrzwodów stj ożlwość doszowaa owodująo zazą zay otraj tyu rzwodtwa ltroy lub dzury.

7 -5- Dosz dty Dosz dty Półrzwod oś: Dosz: dzury ltroy - Atory ty Doory ty II III IV V C M Al S P Joowość Z W ja sosób otrolować otraję ośów? VI O S Joowość Ga G As Cd I S Sb S Grua IV: dat, S, G Gruy III-V: GaAs, AlAs, ISb, IAs... Gruy II-VI: ZS, Cd, ZO, SdS... W ółrzwoda sotyay szr odstęstw od dalj strutury ryształu: dty strutury ryształu, lu, atoy w ołożu ędzywęzłowy, dysloaj owstał. w ros wzrostu. ob atoy dosz wrowadza tjoal lub wsut zazyszzń ozo zystoś Wsut wystęowaa ojawają sę ędzy y: stay dozwolo w rzrw wzbrooj a sut odstęstw od otjału dalj s ładu rzstrz w zolatora raowa rzz swobod oś Stay doszow dzly a: łębo otjał rótozasęowy, zloalzoway łów w obszarz jdj oór ltarj. lua, dosza zoltroowa o tj saj wartośowoś o arzysty ato. w IP. łyt - łow otjał dłuozasęowy ulobows Dosz dty Dosz dty Mroso otyzy z arą SM Sa ull Mroso obl 986 Grd, Hr Rorr Rulaja ołoża dźw w łaszzyź atoów S 7 dosz Rozar trazystora 5 Śrda lość dosz.5 Uwyt dźw Głowa Sar Moowa sara Wyśwtlaz Przwody aza Podstawa Raał oż, UW M M S Ga a szarz - dysloaj: śrubowa S, rawędzowa Ga a szarz - wdoza sytra saoala szaa M - rzyłady Raał oż, UW Raał oż, UW 7

8 -5- M ltr or Mrosoy Dosz dty Ga olarość alowa - ols doy wrsyj PotjałKPM x x x x x... x ID Sła ltryza radt zaa zęstoś rzoasowj Pętla srzęża zwroto: utrzya rzoasu Przyąa Wzrost zęstoś Odya Sad zęstoś Raał oż, UW Raał oż, UW ooraaam ID ID Modl wodoroodoby Ato o wartośowoś wyższj o jd ż ato arzysty staj sę źródł otjału ulobowsozodyowao stałą dltryzą ryształu, wywołao dodatowy roto w jądrz. Dodatowy ltro będąy w aś rzwodtwa odzuwa t otjał. Jo stay są osa rówa asy tywj: Dosz dty U ε εr φ r φ r ε εr II III IV V VI C O M Al S P S Z Ga G As S Cd I S Sb Grua IV: dat, S, G Gruy III-V: GaAs, AlAs, ISb, IAs... Gruy II-VI: ZS, Cd, ZO, SdS... Dosz dty Modl wodoroodoby Ostatz zaad srowadza sę do II III IV V VI roblu atou wodoru z oś swobody o as, w ośrodu dltryzy z stałą ε ałą orawą do C O otjału..6v M Al S P S ε Dla tyowy ółrzwodów. Z Ga G As S ε s, zat ra wązaa dla stau odstawowo jst rzędu ludzsęu V. Proń ora dla stau odstawowo jst rzędu Å: Cd I S Sb ε o r Α ε s,5 ε s Grua IV: dat, S, G Gruy III-V: GaAs, AlAs, ISb, IAs... Gruy II-VI: ZS, Cd, ZO, SdS... 8