- •1)Электроны движутся вокруг ядра по «орбитам»,
- •1. Получения
- •1) Дефекты по Френкелю
- •2)Дефекты по Шотки
- •Концентрация нормальных колебаний (фононов)
- •1/Т реализованы, энер –
- •Туннельный эффект
- •Эффективная масса электрона
- •Положения уровня Ферми в полупроводниках и диэлектриках
- •Зависимость энергии от волнового числа
- •Эффект Ганна
- •Контактные явления
- •Переходный слой на контакте двух металлов
- •Переход металл - полупроводник
- •Вах перехода
- •Сверхпроводимость
Контактные явления
1)Контакт полупроводника и вакуума (воздуха)
Здесь возникает 3 явления, ведущие к их появлению добавочных энергетических уровней, что искажает
спектр
а) уровни которые появляются из-за нарушения периодичности атомов на поверхности полупроводника. Эти добавочные энергетические уровни получили
название уровней Тамма. Количество этих нарушений
порядка 1015 (MAX) на м2 .
Т. е это достаточно много и может возникнуть зона
уровней Тамма расположенная в запретной зоне.
б) уровни Шоккли – они возникают из-за
нескомпенсированности энергетических уровней
на поверхности кристалла
в) на поверхности кристалла оседают атомы
2)Контакт металл – металл
A2 = E*U2
A1 = E*U1
41
Вольт установил, что при контакте двух металлов возникает контактная разность потенциалов.
Вольт установил ряд вольта K, Na, Al, Zn…Cu, Ag, Au,
Pt, Pd – в этом ряду предыдущий металл заряжается положительно по отношению к последующему и чем дальше в ряду находится элемент, тем контактная разность потенциалов больше
Причины возникновения контактной разности потенциалов:
а) различие в работах выхода;
б) различие в концентрации носителей в контактирующих металлах
а) Из – за этого электроны начинают перетекать от | к
||, пока энергии Ферми не выровняются. Тогда на |
будет «-», на || - «+». Возникает двойной электричес-
кий слой – а значит и поле, препятствующее дальней-шему перетеканию электронов.
А1-А2=е*(U1 – U2); U1 – U2=(A1 – A2)/e,
где U1 – U2=ΔU1. ΔU1 –в работах выхода
б) Пусть в || концентрация электронов больше, чем в |
P=n0*k*T;
dP=k*T*dn0 – приведёт к тому, что электроны будут перетекать и возникнет электрическая сила
F=dQ*E
k*T*dn0=n0*e*dU;
контактная разность
потенциалов обусловленная различием в концентрации носителей в контактирующих металлах
Если на контактах создать разную
температуру возникает термо ЭДС.
Т1 Т2
Это широко используется в различных областях.
Используется в качестве сборника лучистого излуче-
ния, для создания термопары.
Переходный слой на контакте двух металлов
На контакте двух металлов возникает двойной электрический слой 42
;
где С – емкость конденсатора
пусть ε=1, S=1, ΔU=1B
Столько электронов будет приходиться на 1 контактной поверхности
будет в 1 м3
n0 ≈1019
За счёт изменения числа электронов на контакте воз-никла контактная разность потенциалов порядка 1 В.
Количество электронов изменяется на 2%. Поэтому проводимость контакта двух металлов изменится незначительно.
3)Контакт металла и полупроводника
На этом контакте то же возникает разность потенциа-
лов порядка 1В
1)Пусть работа выхода из металла будет больше чем
работа выхода из полупроводника. Электроны будут
перетекать из полупроводника в металл.
Чтобы создать разность потенциалов 1В должно пе-
рейти электронов 2*1017 м -2
В 1 м3 полупроводника находится 1021 м-3 а на 1 м2 поверхности 1014 м-2
При возникновении такого контакта будут взяты электроны из 2*103 слоёв, т.е. более 1000 слоев будут лишены электронов. Так возникает непроводящий запорный слой. Такой контакт называется переходом Шотки, на его основе изготавливаются диоды Шотки
Δ*U= - ρ/εA уравнение Пуассона
- изменение потенциала на длины взятого
со знаком «-» в направлении перпендикулярному эквипотенциальным поверхностям в сторону убывания потенциала
где i, j, k – орты
разделим левую и правую часть на объём (V) ограниченный поверхностью S и устремим его к 0.
Поток вектора электромагнитной индукции через век-
тор S равен сумме зарядов, заключённых в объеме, 43 окружённом этой поверхностью.
- дивергенция D характеризует поле в точке – предел отношения потока вектора электромагнитной индукции через площадь S к объёму, который ограни-
чен этой поверхностью, когда последний стремится к 0
- скалярное произведение