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PublicouGabriela De Sa Alterado mais de 10 anos atrás
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semicondutores TEORIA DA MASSA EFETIVA ESTATÍSTICA DE PORTADORES
JUNÇÃO p-n TRANSISTOR DISPOSITIVO MOS
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2 átomos na célula unitária
Se cada átomo tiver 4 elétrons de valência teremos 8 elétrons ocupando cada ponto k da 1-a Zona
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Semicondutor GaN
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6e- Semicondutor GaN 2e-
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Impurezas Razas Interação: Aproximação da Banda Parabólica onde:
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m*=0.3m =11.7 p/Si E = 30 meV
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FIGURE Level density for a semiconductor containing both donor and acceptor impurities. The donor levels d are generally close to the bottom of the conduction band, c compared with Eg, and the acceptor levels, a, are generally close to the top of the valence band, v.
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FIGURE Schematic plot of the natural logarithm of hole concentration as a function of the reciprocal of absolute temperature for a p-type semiconductor that exhibits extrinsic, saturation, and intrinsic behavior. (William D. Callister, JR. Materials Science and Engineering an Introduction, John Wiley & Sons, Inc.)
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FIGURE The logarithm of carrier (electron and hole) concentration as a function of the reciprocal of the absolute temperature for intrinsic silicon and two boron-doped silicon materials. (William D. Callister, JR. Materials Science and Engineering an Introduction, John Wiley & Sons, Inc.)
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FIGURE The temperature dependence of the electrical conductivity (log-log scales) for intrinsic silicon and boron-doped silicon at two doping levels. (William D. Callister, JR. Materials Science and Engineering an Introduction, John Wiley & Sons, Inc.)
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Densidade de Estados D(E)
D(E): é a medida do número de estados disponível com energia E. VD(E)dE: é o número de estados com energia entre E e E+dE, sendo V = L3 o volume do cristal. Portanto o número de estados com energia na faixa (E, E + dE) é o volume compreendido entre esferas de raio KE e KE + dE multiplicado pelo número de estados por unidade de volume no espaço K.
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onde usamos ou seja
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FIGURE Densidade de estados eletrônicos D(E) em uma banda de energia parabólica.
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Concentração de Portadores em Equilibro Térmico
FIGURE Bandas parabólicas em semicondutor utilizadas para o cálculo da densidade de estados.
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(Buracos na banda de valência)
(Na banda de condução) (Buracos na banda de valência) A concentração de elétrons na banda de condução será:
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onde Densidade de estados “efetiva” da faixa de condução onde
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Como o número de buracos é dado pela falta de elétrons na banda de valência.
No caso de um semicondutor intrínseco (sem impurezas) n = p = ni, portanto o nível de Fermi EF no caso intrínseco Ei será:.
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