Materiály a technická dokumentace - UMEL - Vysoké učení ...

88 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně
Obr. 4.13 Závislost koncentrace nosičů na teplotě ve vlastním polovodiči Si, Ge a GaAs
Kontrolní otázky:
1) Co vyjadřuje Fermiho – Diracova rozdělovací funkce, nakreslete průběh této funkce pro
T > 0 K?
2) Jaká je pravděpodobnost obsazení Fermiho energetické hladiny elektronem; s jakou
pravděpodobností jsou obsazeny elektronem energetické hladiny nad, resp. pod Fermiho
hladinou?
3) Co vyjadřuje funkce hustoty stavů, nakreslete průběh této funkce pro tzv. parabolický
vodivostní pás?
4) Jak se mění koncentrace nosičů ve vlastním polovodiči s teplotou?
5) Graficky vyjádřete a srovnejte změnu koncentrace nosičů na teplotě ve vlastních
polovodičích Ge, Si a GaAs.
6) Nakreslete jak se mění poloha Fermiho energetické hladiny s teplotou ve vlastním
polovodiči.
Shrnutí:
V kapitole je naznačen způsob stanovení koncentrace volných elektronů a děr ve vlastním
polovodiči, vycházející ze znalosti rozdělovací funkce a funkce hustoty stavů ve valenčním
a vodivostním pásu. Jsou uvedeny vztahy, umožňující vypočítat tuto koncentraci při dané
teplotě, stejně jako stanovit polohu Fermiho energetické hladiny.
4.5 Příměsový polovodič
Cíl:
Naznačení způsobu stanovení koncentrace nosičů v příměsovém polovodiči na základě
znalosti Fermiho - Diracovy rozdělovací funkce a funkce hustoty stavů ve vodivostním
a valenčním pásu. Ukázka způsobu stanovení koncentrace nosičů ve stavu plné ionizace
příměsí a vysvětlení, jak se mění koncentrace nosičů v příměsovém polovodiči v širokém
rozsahu teplot.