10.3
Пластина из чистого кремния, используемая в интегральных схемах, представляет собой собственный полупроводник, который не содержит примесей и обладает низкой электропроводностью.
При нуле кельвина его проводящая полоса пуста. Вероятность занятия электронов на различных энергетических уровнях определяется уровнем Ферми. Здесь он находится в середине запрещенной зоны.
При повышении температуры несколько электронов перемещаются в зону проводимости, что приводит к равной концентрации электронов и дырок в соответствующих зонах.
Проводимость собственного кремния может быть скорректирована путем введения примесей через легирование, которое превращает его во внешний полупроводник
.Кремний имеет четыре валентных электрона. При легировании пятивалентной примесью он замещает атом кремния и отдает избыток электрона, который выступает в качестве основного носителя. Такие полупроводники называются полупроводниками N-типа. Здесь уровень Ферми смещен вблизи зоны проводимости.
И наоборот, трехвалентные примеси создают свободные участки, называемые отверстиями, образуя большинство носителей заряда. Эти полупроводники называются полупроводниками p-типа. Здесь уровень Ферми смещен в сторону валентной полосы.
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.