Degenerate semiconductoare - Enciclopedia fizică

semiconductori degenerați - semiconductoare. într-un energetich rom. distribuirea purtătorilor de sarcină este descrisă de Fermi - Dirac statistici. . Nivelul Fermi B. n este fie în banda de conducție sau banda de valență sau este în banda interzisă în vecinătatea marginilor acestor zone, la o distanță de kT (T -. Abs temp). semiconductori corespunzătoare degenerate deveni ridicată rată de-PAX, unde k T este comparabil cu diferența de bandă. Semiconductorii intrinseci cu decalaj de bandă îngustă (HgSe, HgTe) de degenerare a uneia sau a ambelor tipuri de media are loc deja la temperatura camerei D. Electronii de conducție impurități semiconductor (găuri) devin degenerate la concentrații mari de donor (acceptor) impuritate. Cu Opt viguros. excitație puternică sau injecție de purtători de sarcină este posibilă degenerării purtători de neechilibru.

Atunci când gradul arbitrar termodinamic degenerării. și cinetică. Caracteristicile sistemului de echilibru electron-gol semiconductor exprimat în termeni de integralelor ale Fermi - Dirac:

Aici. - chimice. potențial. In caz de degenerare severă (cu) p-ly considerabil simplificată și impuritatea B. p. Au aceeași formă ca și cea a metalelor.

Degenerarea de purtători de sarcină este deosebit de evidentă în cinetică. efecte, la- din cauza răspândirii termice în distribuția transportatorului de energie. Aceste efecte includ efectul magneto (a se vedea. Magnetorezistenta). conductivitate termică electronică. Pelte efect efect Nernst efect Ettingshausen et al., Semiconductoare cu energetich izotropă. spectru. Complet B. n. (La T = 0K) Aceste efecte sunt absente, adică. Principiul K. Un Pauli în fenomenele de transport doar purtatori de sarcin sunt implicate în astfel de semiconductori sunt pe suprafața Fermi și având aceeași energie. La T = 0K, apar aceste efecte, dar acestea sunt mici - cantitatea de aproximativ sau (în funcție de efectul în cauză) ori mai mică decât în ​​semiconductor nedegenerat.

Naib. B. n caracteristici luminoase. Quantizing apar în prezența magneziului. câmp (vezi fig. efect de Haas-van Alphen efect Shubnikova de Haas și colab.). B. p. Utilizat în diode tunel și lasere injectare.

Lit:. Anselm A. I. Introducere în teoria semiconductori, 2nd ed. M. 1978; J. Blackmore. Statistici electroni in semiconductori, trans. din limba engleză. M. 1964.