Miért csökken a sávkülönbség doppinggal?
Pontszám: 4,4/5 ( 68 szavazat )Az adalékanyagok szennyeződések, így a kémiai összetétel megváltozik a dopping hatására. ... A sekély állapotoknak kicsi az ionizációs energiája; és ha az adalékolási sűrűség nagy, az adalékos állapotok sávot hoznak létre. Ha ez a sáv nagyon közel van a vegyérték- vagy vezetési sáv széléhez , a sávköz csökkenni fog.
Miért csökken a sávköz?
A félvezetők sávszélességi energiája a hőmérséklet emelkedésével csökken . Amikor a hőmérséklet emelkedik, az atomi rezgések amplitúdója nő, ami nagyobb atomi távolsághoz vezet.
Milyen hatással van a dopping a sávkülönbségre?
Mivel a félvezetőknél a sávszélesség olyan kicsi, a kis mennyiségű szennyeződéssel történő adalékolás drámai módon növelheti az anyag vezetőképességét . Az adalékolás ezért lehetővé teszi a tudósok számára, hogy kihasználják az „adalékanyagként” emlegetett elemkészletek tulajdonságait a félvezetők vezetőképességének modulálására.
Mi történik, ha a sávszélesség csökken?
Az eredmények azt mutatják, hogy a sávköz energia növekszik a részecskeméret csökkenésével . ... Az elektronok és lyukak bezártsága miatt a sávköz energia növekszik a vegyértéksáv és a vezetési sáv között a részecskeméret csökkenésével.
Hogyan változik az energiakülönbség doppingolás esetén?
Ha egy belső félvezetőt öt vegyértékű szennyező atomokkal adalékolnak, mint például As, P vagy Sb, bizonyos hozzáadott energiaszintek keletkeznek, ami az energiarésben valamivel a vezetési sáv alatt van, amit donor energiaszinteknek nevezünk. Ennek köszönhetően a félvezető energiarés csökken .
A dopping hatása a szalagszerkezetekre
Mekkora az energiarés a vezetőben?
Egy vezető esetében a vezetési sávok és a vegyértéksávok nincsenek elválasztva, ezért nincs energiarés .
Mennyi a germánium tiltott energiarése?
A germániumban a tiltott energiarés 0,7 eV .
Miért fontos a sávköz?
Ahogy a Δχ elektronegativitás-különbség növekszik, úgy nő a kötő- és antikötőpályák közötti energiakülönbség is. A sávköz egy nagyon fontos tulajdonsága a félvezetőknek, mert ez határozza meg színét és vezetőképességét .
Mi a tiltott energiarés?
A tiltott energiarés, más néven sávrés a vegyértéksáv teteje és a vezetési sáv alsó része közötti energiakülönbségre (eV) utal anyagokban . Az anyagokon átfolyó áram a vegyértéksávból a vezetési sávba történő elektronátvitelnek köszönhető.
Hogyan jön létre a sávrés?
Amikor két vagy több atom összekapcsolódik és molekulát alkot, az atompályáik átfedik egymást . ... A belső elektronpályák nem fedik egymást jelentős mértékben, ezért sávjuk nagyon szűk. A sávhézagok lényegében olyan maradék energiatartományok, amelyeket egyetlen sáv sem fed le, az energiasávok véges szélességének eredményeként.
A dopping csökkenti a sávkülönbséget?
Az adalékanyagok szennyeződések, így a kémiai összetétel megváltozik a dopping hatására. ... A sekély állapotoknak kicsi az ionizációs energiája; és ha az adalékolási sűrűség nagy, az adalékos állapotok sávot hoznak létre. Ha ez a sáv nagyon közel van a vegyérték- vagy vezetési sáv széléhez, a sávköz csökkenni fog .
Mi történik, ha nő a sávszélesség?
A nagyobb sávszélesség azt jelenti, hogy több energiára van szükség ahhoz, hogy egy elektront a védősávból a vezetési sávba gerjeszthessen, és ezáltal magasabb frekvenciájú és kisebb hullámhosszúságú fény nyelődik el.
Hogyan javíthatom a sávkülönbséget?
Növelheti vagy csökkentheti a sávköz energiáját az adalékkoncentráció megváltoztatásával , például: CuIn 1 - x Ga x Se 2 kvaterner anyagon alapuló abszorber réteg felviteléhez fokozatos sávréssel meg kell változtatni a Galium koncentrációját a kvaterner vegyületben. (0 és 1 között változó x).
Miért csökken a sávköz a hőmérséklettel?
Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a sávközt? A hőmérséklet emelkedésével a sávköz energiája csökken, mivel a kristályrács kitágul, és az atomközi kötések gyengülnek . A gyengébb kötések azt jelentik, hogy kevesebb energiára van szükség a kötés megszakításához és egy elektron bejutásához a vezetési sávba.
Miért nő a sávköz?
Az elektronikus szintek távolsága és a sávszélesség a részecskeméret csökkenésével növekszik. Ennek az az oka, hogy az elektronlyukpárok most sokkal közelebb vannak egymáshoz, és a köztük lévő coulombos kölcsönhatás már nem elhanyagolható, ami összességében magasabb kinetikus energiát eredményez.
Melyik a legalacsonyabb energiasáv-rés?
Az alacsonyabb energiaszint a vegyértéksáv , ezért ha rés van e szint és a magasabb energiavezetési sáv között, energiát kell bevinni ahhoz, hogy az elektronok felszabaduljanak. Ennek a sávrésnek a mérete és létezése lehetővé teszi a vezetők, félvezetők és szigetelők közötti különbségek megjelenítését.
Mi a tiltott energiarés a szigetelőben?
A szigetelők azok az anyagok, amelyeknél nagyon nagy energiakülönbség van a vegyértéksáv és a vezetési sáv között eV-os sorrendben. Ezt az energiakülönbséget tiltott energiarésnek (Pl.) és a szigetelőkben ismerik. Az értéke 5eV körül van .
Mi az a tiltott sáv?
A vezetési és vegyértéksáv közötti tartományt tiltott sávnak nevezik, és a tiszta kristályokban az elektronok nem létezhetnek ebben a tartományban. A tiltott sáv választja el a vezetési és vegyértéksávot egy távolsággal (energiával), amelyet sávrésnek neveznek.
Mi a tiltott energiarés a félvezetőkben?
A félvezető tiltott energiasávja a vezetési sáv teteje és a vegyértéksáv alsó része közötti energiakülönbség (eV-ban) bármilyen anyagban, legyen az fém, szigetelő vagy félvezető. ... Ez egy kis energiakülönbség, és hőkeveréssel leküzdhető.
Melyik sávszélesség a legnagyobb?
Tehát egy jó félvezető anyag a jövőben a C (gyémánt) . A 10.2. táblázatban szereplő anyagok közül a legnagyobb hővezető képességgel és sávhézaggal rendelkezik. A 10.2. táblázatban szereplő anyagok közül a gyémántnak van a legnagyobb elektronmobilitása is, a Si-nél nagyobb sávrés mellett.
Jobb a nagyobb sávszélesség?
A nagyobb energiarés lehetővé teszi, hogy az eszközök magasabb hőmérsékleten is működjenek , mivel a sávszélességek általában csökkennek a hőmérséklet emelkedésével, ami hagyományos félvezetők használatakor problémát jelenthet. Egyes alkalmazásoknál a széles sávszélességű anyagok lehetővé teszik az eszközök számára, hogy nagyobb feszültségeket kapcsoljanak át.
Mitől függ a sávszélesség?
A kifejezést a szilárdtestfizikában és a kémiában használják. A szigetelőkben és a félvezetőkben sávhézagok találhatók. A szilárd testek elektronikus sávszerkezetét ábrázoló grafikonokon a sávszélesség a vegyértéksáv teteje és a vezetési sáv alsó része közötti energiakülönbség (elektronvoltban) .
Miért több a szilícium sávköze, mint a germánium?
A szilícium atomokban lévő elektronok szorosabban kötődnek az atommaghoz, mint a germánium atom elektronjai kis méretének köszönhetően . Ez az oka annak, hogy a szilícium sávszélessége nagyobb, mint a germániumé.
Miért jobb a szilícium, mint a germánium félvezető?
Számos oka van annak, hogy a szilícium a manapság preferált félvezetővé vált a germániummal szemben. ... A szilíciumnak nagyobb a sávszélessége (1,12 eV), mint a germániumnak (0,7 eV) . Tehát ugyanazon a hőmérsékleten a szilíciumban a hőpár-képződés kisebb, mint a germániumban. A germánium diódának azonban van egy nagy előnye a Si-hez képest.
Mi az a germánium tiltott energiarés?
A germániumkristályok tiltott energiarése 0,7 elektronvolt .