Determinarea bandgap semiconductoare

Deoarece mobilitatea electronilor și găuri depinde slab de temperatura cu formula (26) poate fi scrisă ca:

în care DEG - bandgap; k - este constanta Boltzmann; T - temperatura în grade Kelvin; s (T) - conductivitatea electrică a cristalului ca funcție de temperatură, s0 - conductivitate inițială.

Rezistența la proba determinată experimental R. Reciproca rezistenței eșantionului, numit electroconductivity: # 931 = 1 / R. Astfel conductivitate # 963; și rezistența eșantionului legat de relația:

,

unde S este aria secțiunii transversale a eșantionului, l - lungimea acestuia. Raportul S / l variază ușor cu schimbările de temperatură, așa # 963; și diferă cu un factor constant care este independentă de temperatură și în formula (27) în loc de conductivității # 963; puteți utiliza:

unde - rezistența inițială.

Luând logaritmul natural al stânga și dreapta (28), obținem:

Graficul în funcție de regiune conductibilitate intrinsecă este o linie dreaptă (fig. 12). Tangenta unghiului dintre această linie dreaptă și axa abscisei este deg. / (2k). Și pe baza acestei metode experimentale pentru determinarea lățimii de bandă semiconductoare interzise prin măsurarea conductivității (rezistență).

Formula de calcul a diferenței de bandă bazat pe graficul prezentat în Fig. 12, este după cum urmează:

Determinarea bandgap semiconductoare

Dependența logaritmul natural al inversului rezistivității semiconductor împotriva temperaturii reciproce.

Punctele 1 și 2 luate pe linie (vezi. De mai jos). Pentru comoditatea formulei de calcul (30) sub forma:

unde tg # 945; Acesta este dat de:

Valoarea tg # 945; Nu poate fi determinat din graficul prin măsurarea unghiului graficului și calcula tangenta acestui unghi, deoarece în acest caz tg # 945; - valoarea care este egală cu dimensiunea de kelvini. Pentru a determina valoarea acestei cantități este aplicat pentru prima dată puncte experimentale. În continuare, medierea este realizată direct, bine în concordanță cu aceste puncte în regiunea de temperatură în care conductivitatea intrinsecă semnificativ mai mare decât impuritatea (50 # 9472; 100 0 C). În calculele computerul utilizează metoda celor mai mici pătrate. La punctele de mediere luate linia 1 și 2 (vezi. Fig. 12). ln valorile determinate pentru aceste puncte [1 / R (T)] și. și sunt substituite în formula (32).

articole similare