Исследование электрофизических свойств полупроводниковых материалов
Введение
Полупроводники как особый класс веществ, были известны еще с конца XIX века, только развитие теории твердого тела позволило понять их особенность задолго до этого были обнаружены:1. эффект выпрямления тока на контакте металл-полупроводник фотопроводимость.Были построены первые приборы на их основе.О. В. Лосев (1923) доказал возможность использования контактов полупроводник-металл для усиления и генерации колебаний (кристаллический детектор). Однако в последующие годы кристаллические детекторы были вытеснены электронными лампами и лишь в начале 50 - х годов с открытием транзисторов (США 1949 год) началось широкое применение полупроводников (главным образом германия и кремния в радиоэлектронике). Одновременно началось интенсивное изучение свойств полупроводников, чему способствовало совершенствование методов очистки кристаллов и их легированию (введение в полупроводник определенных примесей).
Содержание
Введение
Глава I. Физические свойства полупроводников.
1.1.Основы зонной теории твердого тела
1.2.Энергетические зоны полупроводников.
1.3.Генерация и рекомбинация носителей заряда.
1.4.Собственные полупроводники.
1.5.Примесные полупроводники.
1.6.Определение удельного сопротивления полупроводников.
1.7.Температурная зависимость электропроводности полупроводников
1.8.Фотопроводимость
Глава II. Экспериментальное исследование электрофизических параметров.
2.1. Измерение удельного сопротивления четырехзондовым методом и определение типа проводимости по знаку термоЭДС
2.2. Исследование температурной зависимости электрического сопротивления полупроводников.
2.3. Изучение фотопроводимости полупроводников.
Заключение
Список использованной литературы.
Приложение.
Список использованной литературы.
Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов. - М.: Советское радио, 1969.
Епифанов Г. И., Мома Ю.А. Физические основы конструирования и технологии РЭА и ЭВА. - М.: Советское радио, 2009.
Епифанов Г. И. Физика твёрдого тела. - М.: В. Ш. 1977.
Рымкевич П. А. Курс физики. - М.: В. Ш. 1977.
Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. – Учеб. Для студентов по спец. ”Полупроводники и диэлектрики” – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1986.
Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. М.: Высшая школа, 1987.
Пасынков В.В., Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы. – М.: Высшая школа, 1977
Шалимов К.В. Физика полупроводников: Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
Шалимов К.В.. Практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам.- М.: Высшая школа, 1968.
Лысов В.Ф. Практикум по физике полупроводников – М.: Просвещение, 1976.
В первом приближении полупроводники выделяют из других веществ по значению удельного электрического сопротивления . Считают, что удельное сопротивление металлов менее 10-4 Ом * см, полупроводников — в диапазоне от 10-3 до 109 Ом*см, диэлектриков — более 1010 Ом*см. Что касается полупроводников и металлов, то главное различие между ними заключается в том, что у металлов удельное сопротивление возрастает с ростом температуры, а у полупроводников — падает.Из числа полупроводников наиболее подходящим для изготовления интегральных схем оказался кремний.К полупроводникам относится большое количество веществ с электронной электропроводностью, удельное сопротивление которых при нормальной температуре находится между значениями удельного сопротивления проводников и диэлектриков. Основной особенностью полупроводников является их способность изменять свои свойства под влиянием различных внешних воздействий (изменение температуры и освещения, приложение электрического и магнитного полей, внешнего давления и т. д.). В отличие от металлов полупроводники имеют в широком интервале температур отрицательный температурный коэффициент удельного сопротивления.Свойства полупроводников очень сильно зависят от содержания примесей, даже в малых количествах присутствующих в кристалле. При введении примеси изменяется не только значение проводимости, но и характер ее температурной зависимости. В этом также состоит качественное отличие полупроводников от металлов, в которых примеси, независимо от их природы, всегда снижают проводимость, не оказывая существенного влияния на характер температурной зависимости.