Существует несколько экспериментальных методов определения эффективной массы носителей заряда

Существует несколько экспериментальных методов определения эффективной массы носителей заряда. Одним из них является метод циклотронного резонанса. В этом случае полупроводник помещают в постоянное магнитное поле с индукцией B=const. На электрон, движущийся со скоростью vбудет действовать сила  Лоренца:

F = -e [vB]. Под действием этой силы  электрон будет двигаться  по окружности в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Круговая частота вращения (нижний индекс “с”) , которая носит название циклотронной, определяется из равенства центробежной силы и силы Лоренца. m*v^2/r = evB. И выражается формулой  (Верхний индекс * (звёздочка) ) Отсюда следует, что циклотронная частота не зависит от скорости и радиуса окружности. Если теперь с полупроводнике создать слабое высокочастотное электрическое поле, колеблющееся в плоскости, перпендикулярной В, то при приближении частоты поля  к  электрон будет сильно поглощать энергию электромагнитного поля.  Это явление резонансного поглощения принято называть циклотронным резонансом.

 

7. Рассмотрим полупроводник, содержащий донорную примесь в концентрации Nd Донор, удерживающий электрон, электрически нейтрален. Это соответствует, например, случаю, когда один из узлов кристаллической решетки кремния занят атомом мышьяка. При этом пятый валентный электрон атома донорной примеси не принимает участия в ковалентной связи и ему соответствует энер­гетический уровень, расположенный ниже дна зоны проводимости на величину Еd(рис. 4.3, а).

Поскольку у донорной примеси имеется только один электрон, который может принимать участие в проводимости, то полное число состояний для донорной примеси должно быть разно количеству атомов введенной примеси на единицу объема кристалла, т. е. равно   Nd.

Предположим, что концентрация электронов, находящихся на уровне донорной примеси, равна ndВ этом случае концентрация ионизованных донорных атомов pd, образовавшихся в результате тепловых переходов электронов с донорных уровней в зону прово­димости  и  Имеющих   положительный заряд, составит Pd = Ndnd.(4.31)

Если бы на примесном донорном уровне согласно принципу Паули могли расположиться два электрона с антипараллельными спинами, то вероятность его заполнения определялась бы функцией Ферми- Дирака   (4.28),   в  которой  вместо Е  следовало 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector