Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 115

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 307 >> Следующая


б) специфическое коллективное взаимодействие частиц плазмы, осуществляющееся через усредненные электрические и магнитные поля, которые создают сами эти частицы;

в) благодаря коллективным взаимодействиям плазма ведет себя как своеобразная упругая среда, в которой легко возбуждаются и распространяются различного рода колебания и волны;

г) во внешнем магнитном поле плазма ведет себя как диамагнитная среда;

д) удельная электрическая проводимость о полностью ионизованной плазмы не зависит от плотности плазмы и увеличивается с ростом термодинамической температуры T пропорционально T3/2 и при T > IO7 К столь велика, что плазму можно приближенно считать идеальным проводником (о —* 00).

Движение плазмы в магнитном поле используется в методе прямого преобразования внутренней энергии ионизованного газа в электрическую, которое осуществляется в магнитогидродинамическом генераторе (МГД-генераторе).

10°. Плазма — наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной. Солнце и другие звезды состоят из полностью ионизованной высокотемпературной плазмы. Основной источник энергии излучения звезд — термоядерные реакции синтеза, протекающие в недрах звезд при огромных значениях температуры порядка IO7—IO8 К. Холодные туманности и межзвездная среда также находятся в плазменном состоянии. Они представляют собой низкотемпературную плазму, ионизация которой происходит главным образом под действием ультрафиолетового излучения звезд. В околоземном пространстве слабоионизованная плазма находится в радиационных поясах в ионосфере Земли. С процессами, происходящими в этой плазме, связаны такие процессы как магнитные бури, полярные сияния, нарушения дальней радиосвязи.
IV 4.1. СОБСТВЕННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 4X9

Низкотемпературная газоразрядная плазма, образующаяся при тлеющем, искровом дуговом разрядах в газах, широко используется в различных источниках света, газовых лазерах, во многих технологических процессах.

Глава 4

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

1. СОБСТВЕННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

1°. Полупроводники — широкий класс веществ, удельная электропроводность которых лежит в пределах (IO6—IO8) Ом-1 • м-1 (при T = 300 К) и очень сильно возрастает при увеличении температуры, а также изменяется при освещении, деформации и введении сравнительно небольшого количества примеси.

Полупроводниковым свойством обладают в кристаллическом состоянии такие элементы как кремний, германий, селен, теллур, углерод (алмаз) и др.; некоторые соединения типа A111Bv (содержат элементы III и V групп Периодической системы Менделеева — InSb, InAs, InP, GaSb, GaAs, GaP); соединения элементов группы VI (О, S, Se, Te) с некоторыми элементами I—V групп, а также с редкоземельными и переходными металлами; некоторые тройные соединения типа A111BvCv; карбид кремния (SiC); некоторые стеклообразные материалы.

2°. Химически чистый полупроводник с идеально правильной кристаллической решеткой называют собственным или беспримесным полупроводником, а его способность проводить электрический IY ток — собственной проводимостью. Согласно зонной теории твердых тел собственная проводимость полупроводника •¦вязана с тем, что в результате теплового возбуждения часть ¦лектронов перебрасывается из валентной зоны (ВЗ) в зону проводимости (ЗП) (рис. IV.4.1;
420

IV.4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

W — энергия электрона в полупроводнике). Эти электроны называют электронами проводимости; под действием внешнего электрического поля напряженности E они приходят в полупроводнике в упорядоченное движение — дрейф, образуя электрический ток. Электроны, оставшиеся в валентной зоне, тоже участвуют в образовании электрического тока, переходя под действием поля E на освободившиеся энергетические уровни вблизи «потолка» валентной зоны. Эффективная масса этих электронов т* ' О, а их движение в полупроводнике под действием внешнего поля E можно рассматривать как движение положительно заряженных носителей заряда, называемых дырками.

Концентрация р дырок в собственном полупроводнике равна концентрации п электронов проводимости (р — тг). Собственный и примесный полупроводники называют невырожденными, если концентрацияр дырок во много раз меньше числа возможных различных квантовых состояний этих носителей заряда, соответственно в зоне проводимости и валентной зоне полупроводника.

3°. Удельная электрическая проводимость собственного полупроводника

о = е(ип + ир)п,

где ип = и и = — подвижности электронов

E ^E

проводимости и дырок, (Vn) и (Vp) — средние скорости их дрейфа в поле напряженностью Е, е — элементарный заряд.

4°. Подвижности ип и ир определяются рассеянием электронов проводимости и дырок на тепловых колебаниях кристаллической решетки полупроводника («рассеяние на фононах ») и зависят от температуры и эффективных масс этих носителей заряда:

ип~ (тп у5/2 Т~3/2 и Up ~ (т*р )-5/2 Т~3/2.

Вследствие различия значений т*п и т* эффективных масс электронов у дна зоны проводимости и дырок у верхнего края валентной зоны подвижности электронов и дырок не одинаковы. Например, для кремния (при T =
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 307 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed