Page 100 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

При абсолютному нулі температур чисті напівпровідни-
ки поводять себе як діелектрики. Рівень Фермі знаходиться
посередині забороненої зони.
Для власних напівпровідників енергія активації значно
більша, ніж енергія теплового руху для електронів провідності
( E  kT )
Замість розподілу Фермі-Дірака для електронів провід-
ності можна застосувати розподіл Максвелла-Больцмана.
Концентрація електронів провідності визначається за
формулою
 E

n  n 0 e  2 kT , (5.28)
де E – енергія активації; T – абсолютна температура; k –
стала Больцмана. Питома провідність напівпровідників, зале-
жна від кількості носіїв струму, визначається за формулою
 E
1 1 
   e  2 kT . (5.29)
  0

ln Провідність набагато менша
ніж в металі. Графічно ця залеж-
ність може бути представлена лі-
нійною (рис. 5.16), якщо відкла-
дати по вертикалі ln , а по гори-
зонталі – величину, обернену до
температури. За нахилом прямої
1/T  можна визначити E  2 k  tg  .


Рисунок 5.16 Опір різко спадає з підви-
щенням температури (рис. 5.17).
R В металах кількість елект-
ронів провідності велика і стала.
Вони заважають один одному при
збільшенні амплітуди коливання
іонів у вузлах гратки (температу-
ри). В напівпровідниках електро-
нів провідності дуже мало, і про-
відність фактично пропорційна
T
Рисунок 5.17 кількості електронів провідності,
що подолали заборонену зону.

95