Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Валентные зоны Si и Ge расщеплены на три подзоны, две из которых вырождены в точке k = 0, а третья отщеплена за счет спииорбитального взаимодействия.
Схемы энергетических зон Si и Ge (с использованными в таблицах обозначениями) представлены на рис. 22.22, 22.23.
Электрофизические свойства Si и Ge представлены в табл. 22.3—22.5 и на рис. 22.24—22.43. Таблица 22.4. Свойства примесей в Si [292]
Примесь Ag Al As Au в Bi Cu
Тип*1 А D А D А D А D А
Ei, эВ*2 0,93 0,86 0,40 05 OO О) юоо оо ООО 0,068 0,054 0,6—0,7 0,8 0,045 0,071 0,24 0,37 0,52
Примесь Fe Ga In Li О P S Sb Tl Zn
Тип*1 А А л D D D D D А Л
Et, sB*2 0,4 0,071 0,155 0.034 0.06 0,045 0,31 0,043 0,246 0,316 0,617
41 D — донор, А — акцептор.
и Для доноров энергия ионизации отсчитывается от дна зоны проводимости, для акцепторов — от края валентной зовы.
Таблица 22.5. Свойства примесей в Ge [117, 123, 292]
Примесь Al Ag As Au в Be Bi Cd Со Cr Cu Fe
Тип*1 А А D А А А D А А А А А
Ei, эВ« 0,0111 ООО сл — со 0,0142 0,16 0,59 0,75 0,0108 С, 07 0.0128 0,05 0,15 ОІЮ» ON"* o'oo 0,07 0,12 от со ООО* 0,35 0,52
Примесь Ga In Li Mn Ni о P Pt S Sb Те
Тип*1 А А D А D D D А D D D D
Ei, эВ*2 0,0113 0,0120 0,0100 0,16 0,3 0,017 0,04 0,20 0,0129 0,2 0,4 0,18 0,0103 0,14 0,11 0,30
•і D- донор, А — акцептор.
« Для доноров энергия ионизации отсчитывается от дна зоны проводимости, а для акцепторов — от края валентной зоны.
463 1,5 2,0 г,5 3,0 <3,5 ?,5
1 О/Г,КГ
0,5
/
/ 6)
O1Z
1,5 Z,0 2,5 3,0 3,5 О ?,5 10/Т,VT1
Рис. 22.19. Температурные зависимости подвижности
ч ч I 5 К
80 OJ300
6)
Ю11
IO1'
aoiiv-niviw^i л iiuADnmnu^in і_ , , _ ^ _ • •
электронов и дырок (о) и отношения подвижностей Эффективной массы дырок^от их концентрации
(б) в области собственной проводимости Те [30]
Рис. 22.21. Зависимость поперечной (с) и продольной ырок от Те [293]
Ъ 10*
I 6
P =5,9 у -IO13W'3 I I
/ \^Z,Z-10 <Л .9U.- Wis I
У . і
' / * ¦8,6 -IjJ1s Z ^ 8<г-10 ' V
S / U ь P Л.6-10 IS
S N X
I X
1 г ? є 810 Z v. є 8 IOz г є 10-Г, К
Рис. 22.20. Температурная зависимость подвижности дырок в Те вдоль оси с [35]
W *
ш
и
I V,
Рис. 22.22. Зонная структура Si [117]
Ы
Рис. 22.23. Зонная структура Ge [ІІ7]
464. 101?
\ ч
Ge
V X
у- \
+ %
\ ч
Л
\ -л S
V * -Л N
•і к
4
V п?
лаі 10 см" Ь-1013
X
г, к
з, г
Рис. 22.27. Температурная зависимость подвижности электронов в Si при различной концентрации доноров [64]:
сплошная линия — расчет с учетом фононного рассеяния
О, S 1,6 2,4-
JO3/Г, К
Рис. 22.24 Температурная зависимость собственной электронов; пунктир - асимптотическое приближение т-концентрации носителей в Ge и Si [221] Eg,эВ 1,16
>ч N.
S \
\
ч
\
10 е
О ВО 160 ZtO т, К Рис. 22.25 Температурная зависимость ширины запрещенной зоны Si [58]
10
Л
г
I10r1
tV
ю-3 10''
\ D-St ("а)
n-Si(nd)
N
S
104
\
\ х-Па SIOlzCH3
\
- \
/ 4Л
/ I
10* •'
III /
- 7-2.20 Л U-
2-IO1Z. \
о° 5й =A
V
Л
V I
\
т, к
103
10™ 101Ь IOw 101' 101в -JOw 10го 10гЛ *
TlajTIijCM-3
Рис. 22.26. Зависимость удельного сопротивления Si Рис. 22.28. Температурная зависимость подвижности
при 300 К от концентрации донорных или акцепторных дырок в Si при различной концентрации акцепторов [64]:
. примесей [63] сплошная линия — расчет с учетом фононного рассеяния дырок
28* 465 то
то 1100
/>,0н -си
S г 1 с,,S
В 8 10" Z ? 6 8 10"
Рис. 22.29. Зависимости подвижностей электронов и дырок в Si при T=300 К от концентрации доноров [226]
/ ,
- о/
- а)
Ww Z S 11 р, си ~3 г"г 5
/
V
-1-1—I-T- О
т
/>,0 м-см VO ZO 10 S Z
о
JN4O ONg о
В)
I T -
X 7?" г)
__I 1JJ I III I rr,
Z * В 8 Wlt Яд, см 3
Wie
p. CM '
Рис. 22.31. Зависимости времени жизни неосновных иоси-Рис. 22.30. Зависимости подвижностей электронов и ды- телей в н-Si (а), р-Si (б), п-Ge (в) и р-Ge (г) от рок в Si при Г=300 К от концентрации акцепторов концентрации основных носителей при Г=300 К [10, [226] 237]
466. I
Ss
\ \
.4 V
\ Nv p-Ge
ч Sv Ч
K4 S
\ \ \
\ К
\ Чч
10'-Л, CM-
Рис. 22.32. Зависимость удельного сопротивления п- и JD-Ge от концентрации носителей при 7=300 К [234]
O-ZD со
^15
Л —і -л V
