4. Statystya ltroów i ziur Gęstość staów Kotraja ltroów i ziur w półprzwoiu izgrowaym i zgrowaym Półprzwoi samoisty Domiszowai, oory i aptory Półprzwoi omiszoway, zalżość otraji swoboy ośiów i poziomu rmigo o tmpratury
Gęstość staów w paśmi D D D3 ( ( ( ( ( ( 3 3 3 4 ( ( * ( m + m * ( / ρ * ( m ρ m ρ 3 / * ( la ulisty powirzi izorgtyzy: D 3D D ( (3 (a j ł
Gęstość staów w paśmi przwoitwa i walyjym Gęstość staów w paśmi walyjym: m m *; (- ( v - pasmo przwoitwa: g(~(m * 3/ (- / pasmo walyj: g(~(m * 3/ ( V - / g( pasmo walyj g pasmo przwoitwa v C Ogólij (la lipsoialy powirzi izorgtyzy, zgroway pasm: masa ftywa gęstośi staów m M rgia /3 /3 * (mxmymz lizba miimów 3
Przyła - strutura -wymiarowa 3 C C g A g g( g 3D * L Z g D Al x Ga -x As x -x v L z GaAs GaAs v 3 rgia Al x Ga -x As lasr półprzwoiowy warstwa buforowa PODŁOŻ więsz prawopoobiństwo misji sytoowj mijsza gęstość staów mijsza gęstość prąu progowgo w aji lasrowj 4
prawopoobistwo f(.0 0.5 0.0 Rozła rmigo-diraa 0 >0 > rgia f f f ( la < ( > ( 0 K : 0 K 0 la + xp > - poziom rmigo, f( ½ - >> : f ( xp{-(- / } Dla ziur: f( f + xp ->> : f ( xp{-( -/ } 5
Kotraja swoboy ltroów i ziur w rówowaz trmoyamizj 0 K bra ltroów w paśmi przwoitwa i ziur w p. walyjym >0 Im wyższa tmpratura, tym więsz prawopoobiństwo pojawiia się swobogo ltrou w pasmi przw. i ziury w pasmi walyjym 6
Kotraja ltroów w paśmi przwoitwa ( f (g ( ( Półprzwoi izgroway 7
Kotraja ltroów w paśmi przwoitwa w rówowaz trmoyamizj Półprzwoi izgroway ( C - >> ( m * 3/ / f ( ξ ; (g ξ ( / ( ξ 0 / x x + xp( x ξ / ξ ξ ( ξ la << xp, gzi C (m * 3 3/ 8
Kotraja ziur w paśmi walyjym w rówowaz trmoyamizj Półprzwoi izgroway ( - V >> p p v p( f m * v ( ρ ( 3/ / ( η ; η V / ( η 0 / x x + xp( x η (η η la η << p v xp v, gzi v (m * 3 3/ 9
Półprzwoi zgroway 0 0 3/ 3 4 3 ] m( 8[ g( ( 3/ * 3/ V v 3 4 p ( ( f p( p v v g
Półprzwoi samoisty Poziom rmigo w półprzwoiu samoistym: p ½ g p i v xp g + ¾ m * l m * ½ g i - otraja ośiów samoisty p i zawsz w warua rówowagi trmoyamizj! i g i (300 K ~0.5 V 0 6 m -3 ISb,PbS ~ V 0 0 m -3 G, Si, GaAs ~4 V <0 0 m -3 ZS, SiC, Ga
Poziom rmigo w fuji tmpratury w półprzwoiu samoistym C rgia i m *<m * m *>m * V tmpratura zwyl g g (0-β (wyia z rozszrzalośi iplj ryształu
Domiszowai typ p i Przyła - rzm Sb oor (5 ltroów walyjy aptor (3 ltroy walyj 3
Doory i aptory mol wooropooby Atom wooru: m (4ε 3.6 V 4ε r o m o 0.05 m Płyti oor w rysztal: ε o εε o m m* (masa ftywa la G: r m * ε m rεm m * 0.0V 80 r płyti poziom rgtyzy w przrwi wzbroioj xprymt: p-g: m* 0. m : 0.04 V Ga: 0.08 V p-si: m* 0.5 m : 0.045 V Ga: 0.068 V -G m* 0. m P: 0.0 V As: 0.07 V -Si m* 0.4 m P: 0.045 V As: 0.053 V 4
yp yp p + + + + + + + + + + poziom oorowy a + + + + + + + + + poziom aptorowy (wszysti oory zjoizowa w 300 K xp{-( - / } p i / << ośii więszośiow ośii mijszośiow p a (wszysti aptory zjoizowa p V xp{-( - V / } i / a << p atom a milio zastąpioy przz omiszę otraja ośiów więszośiowy 0 6 m -3 >> i otraja ośiów wiszośiowy 0 4 m -3 << i 5
Kotraja ltroów i ziur a pozioma loaly 6 6 p ; p ; A A D D A A A D D D D + + +
Półprzwoi omiszoway - otraja oorów waru utralośi: D+ + p D - D +p D + o. zjoizoway oorów D o. obsazoy oorów <s pomięzy poziomm omiszowym a rawęzią pasma + l s << i l > i : i ja w półprz. samoistym 7
Kotraja ltroów w pasmi przwoitwa w fuji tmpratury (półprzwoi omiszoway isi xp( / pośri wysoi <<, g / tgα tgα g ośii mijszośiow: p i /<< i 8
Półprzwoi sompsoway ( + + + 4( ( a p a a a xp C 9 9 Dla ostatzi uży i >> a - a