Температурная зависимость электропроводности

 

Учет зависимости концентрации и подвижности носителей заряда от температуры в полупроводнике позволяет описать электропроводность по областям I, II и III (см. рис.2.5, 2.6) следующими соотношениями ( возьмем д полупроводник n-типа).

1. Область примесной проводимости:

 

=en_n(T)×m(T)~ . (1.2.30)

2. Область истощения примеси:

=e m(T)~ . (1.2.31)

3. Область собственной проводимости:

 

 

=e ~

~ . (1.2.32)

Соотношения (1.2.30) – (1.2.32) для полупроводника p-типа - аналогичны. Значение величины m определяется механизми рассеяния.

 

Рис. 2.6 Температурная зависимость электропроводности ( n - тип)

Отметим некоторые характерные особенности зависимости ln(s)=f(1/T)(см. рис. 2.6). В области истощения примеси температурная зависимость электропроводности определяется зависимостью подвижности от температуры. В областях примесной и собственной ионизации зависимость s(T) в основном определяется температурной зависимостью концентрации носителей.

Анализ выражений (1.2.30) - (1.2.32) показывает, что если пренебречь слабой степенной зависимостью предэкспоненциальных множителей от температуры, то в координатах ln(s)=f(1/T) это будут прямые линии с тангенсом угла наклона и , соответственно. Таким образом, экспериментальная зависимость ln(s)=f(1/T) позволяет определить энергию ионизации примеси DW_d и ширину запрещенной зоны W_g по углам наклона прямых в областях примесной и собственной ионизации.