Дырки эффективные массы

Отдельные слои в монокристаллах графита принято представлять как двумерный металл с эффективной массой носителя тока, равной массе свободного эЛектрона. В перпендикулярном к слоям направлении - графит полупроводник. Поэтому ток в графите переносится как электронами, так и положительными дырками, а его проводимость определяется концентрацией носителей тока и их средним свободным пробегом. В самом общем виде электросопротивление можно рассчитывать по формуле р= АрП, где Ар — фактор, учитывающий влияние пористости, текстуры и температуры измерения / — средняя длина свободного пробега электронов. [c.88]

Легко показать, что величина К (0,0)—К (г,г) убывает с уменьшением ширины поверхностной запрещенной зоны, а K/(r,r-j-l увеличивается с уменьшением поверхностной эффективной массы дырки. Поэтому следует ожидать, что экситонная связь выгоднее гибридной в случае адсорбции атома с не слишком низким потенциалом ионизации на полупроводнике с достаточно узкой запрещенной зоной, малым сродством к электрону и малой эффективной массой дырки. [c.136]

Шр — эффективная масса положительной дырки [c.327]

Индекс е относится к электронам, тогда как р означает положительные дырки т—эффективная масса А — зона перекрывания Кх и Ку — соответственно х и у компоненты волнового вектора. [c.340]

Выше дано достаточно полное описание зонной энергетической схемы идеального кристалла хлорида калия особенности же кривых, описывающих зависимость Е(к) от к и эффективных масс [4 ] не могут быть перенесены на азиды. Однако на практике электроны и дырки могут захватываться вакантными узлами решетки с образованием F-и F-центров соответственно, а также небольших их агрегатов, поглощающих свет в ближней инфракрасной, видимой и ближней ультрафиолетовой областях [11, 20]. Эти дефекты, в частности -центры и анионные вакансии, могут снижать энергию, требуемую для образования экситона на соседних атомах (а, -полосы) [И, 21]. С топохимической точки зрения более важно, однако, отметить, что локальное снижение энергии, требуемой для образования экситонов, может происходить также на краевых дислокациях [22]. Другим типом дефектов, существование которых имеет громаднейшее значение для реакций термического разложения, являются коллоидные центры. В сущности они представляют собой включения металла, образующиеся обычно в галогенидах щелочных металлов в результате агрегации F-центров [И]. Возникший коллоидный центр можно непосредственно уподоблять дискретным ядрам продукта, на которых в некоторых системах локализуется термическое разложение. Таким образом, создается важное связующее звено между физическими и химическими свойствами этих систем. [c.135]

При этом предполагается, что потенциальный барьер возникает вследствие медленного движения дырки, что эквивалентно переходу электрона с большой эффективной массой такое медленное движение носителей тока вызывает деформацию окружающих его ионов, как это происходит при движении ионов в электролите, в результате чего возникает потенциальный барьер. Согласно Морину [17], образовавшийся таким образом потенциальный барьер [c.333]

Наиболее интересные результаты получаются для поляронов малого радиуса, теория которых строится с учетом дискретного строения кристалла. Такое состояние может возникать при наличии избыточного электрона в узкой зоне проводимости или дырки в узкой валентной зоне ионного кристалла и при достаточно высокой поляризуемости смещения ионов. В этом случае при абсолютном нуле температур зависимость эффективной массы полярона от константы связи оказывается еще более сильной, чем в случае поляронов большого радиуса [c.199]

Число свободных электронов и дырок в полупроводнике может быть найдено с использованием статистики Ферми — Дирака. Равновесные концентрации свободных носителей заряда зависят от положения уровня Ферми. Уровень Ферми для металлов, как известно, равен энергии верхнего заполненного уровня при абсолютном нуле. С позиций статистической термодинамики уровень Ферми — это парциальная мольная свободная энергия, или, другими словами, химический потенциал электронов. При условии, что эффективные массы электронов (гПп) и дырки (гпр) в кристалле равны, при Т — О уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью проходит точно по середине запрещенной зоны. Обычно Шр > т , тогда уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью расположен ближе к зоне проводимости и при повыщении температуры смещается вверх. Положение уровня Ферми в полупроводниках с примесной проводимостью зависит от концентрации примеси расчет этой величины сложен. [c.457]

Настоящая глава посвящена электронам проводимости. Каждый электрон в любом теле имеет заряд, равный заряду свободного электрона. Даже дырке, оказывается, можно не приписывать положительный заряд, если учесть, что она представляет собой незанятое электроном состояние с отрицательной эффективной массой (см. (16.3)). [c.310]

Электропроводность полупроводника обусловлена либо перемещением электронов в зоне проводимости (проводимость п-типа), либо движением дырок — свободных мест в нормально заполненной зоне (проводимость р-типа). Дырку можно грубо представлять себе как свободную валентную связь проводимость осуществляется за счет обмена электронами с соседними насыщенными валентными связями, в результате чего дырка будет перемещаться по решетке под влиянием электрического поля как положительный заряд. Методами квантовой теории можно показать, что во многих отношениях дырка ведет себя аналогично положительному заряду (- - е) с эффективной массой порядка массы свободного электрона. [c.290]

Если эффективные массы электрона т и дырки Шр одинаковы, вто" рой член равен нулю и уровень Ферми лежит посередине запрещенной зоны (рис. У1П,4с). Если /п >гпр. Ер несколько смещается вверх, если т с. гпр. Ер несколько смещен вниз. [c.528]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

У некоторых полупроводников эффективная масса дырок очень велика ио сравнению с эффективной массой электронов проводимости, и поэтому основной вклад в электрические свойства дают электроны проводимости. Такие полупроводники называются электронными полупроводниками или полупроводниками п-типа (от слова negativ — негативный, т. е. отрицательный). В противоположном случае (большая эффективная масса электронов проводимости) основной вклад дают дырки. Такие полупроводники называются дырочными полупроводниками или полупроводниками р-типа (positiv — позитивный, т. е. положительный). [c.216]

Зонную теорию обычно используют для описания ионных кристаллов [104], которые, как правило, являются хорошими изоляторами. Полагают поэтому, что ее можно применять также при описании молекулярных кристаллов. Например, с использованием этой теории рассматривались электрические свойства кристаллов Ь и Зв [102], а также электрические свойства кристаллов типа антрацена [33]. Однако при рассмотрении молекулярных кристаллов встретились затруднения, которых не возникает, например, в случае ковалентных кристаллов типа германия или соединений двух элементов. Бьюб [18] приводит более 100 таких соединений, имеющих тесное соответствие между энергетической щелью и длинноволновой границей поглощения. Изучение всех этих кристаллов несколько осложнено наличием экситонов их спектр вполне определяется энергетической щелью. Дополнительной характеристикой служит и то, что вообще в таких соединениях эффективная масса электрона (а также дырки) имеет примерно тот же порядок величины, что и масса свободного электрона. Молекулярные кристаллы, такие, как антрацен, отличаются от только что обсуждавшихся неорганических соединений тем, что начало сильного поглощения у них непосредственно не связано с энергетической щелью между нижней зоной и зоной проводимости. Край поглощения кристаллом непосредственно связан с краем погло- [c.661]

В табл. 9 приведены экспериментально измеренные значения Q. Исследователи приводят иногда дополнительные сведения по этому вопросу. Так, Нельсон [106] сообщает о том, что в интервале температур от 20° до 80° термоэлектродвижущая сила почти не зависит от температуры, если измерения ведутся при постоянной проводимости, и изменяется обратно пропорционально проводимости, если ее измерять при постоянной температуре. [Полученные значения Q соответствуют, согласно уравнению (28), расстоянию между Ес и Ер, равному всего 0,04 зв. Гарретт [33] получил для фтало-цианинов еще меньшее (но положительное) значение. Это позволило ему объяснить близость значений Ер и Еу, исходя из предположения о наличии низкого акцепторного уровня или очень высокого отношения эффективных масс П1п1т% (последнее, возможно, вызвано тем, что электроны в зоне проводимости практически связаны и проводимость осуществляется дырками в валентной зоне). В некоторой степени аналогичные замечания можно сделать и в отношении красителей, ссылаясь при этом на электроны зоны проводимости, а не на дырки валентной зоны. Предполагается, что толщина пространственно-заряженного слоя мала по сравнению с расстоянием между электродами. [c.704]

В том случае, когда диэлектрическая постоянная велика (порядка десяти) орбита экситона может простираться на такое большое расстояние, что в первом приближении роль кристалла можно рассматривать как действие непрерывной диэлектрической среды. В этом случае предпочтительнее пользоваться приближением Мотта —Ванье, основанном на представлении об эффективной массе [7, 96]. Согласно этой модели, электрон движется в кулоновском поле положительной дырки, величина которого зависит от диэлектрической проницаемости. При этих условиях должен существовать ряд водородоподобных связанных состояний. Более близким к действительности является представление об экранированном потенциале, существование которого ведет в частности к смещению основного состояния в последовательности водородонодобных состояний [61, 62]. Еще более близким к действительности является представление о поляризации ионной структуры, в которой движутся носители частично разделенных зарядов, в результате чего движущиеся носители зарядов оказываются окутанными создаваемыми нри этом локализованными состояниями, или модами , получившими название поляронов [c.142]

Авторы [321 подсчитали, что в графите тяжелых носителей тока примерно в пять раз больше, чем легких, причем тяжелыми носителями являются дырки и электроны с массами 0,07то и 0,05то, а легкими — дырки и электроны с соответственно меньшими эффективными массами 0,028то и 0,015 0. [c.235]

Увеличение эффективной массы поляронов приводит к уменьшению ускорения, испытываемого ими в электрическое поле за период между столкновениями, а следовательно, и к уменьшению подвижности. Поэтому в предельном случае сильной связи поляроны малого радиуса правильнее рассматривать не как квазисвободные частицы, а как некие квазичастицы, локализованные на одном-двух определенных ионах. Так, в LiF при температуре ПО К подвижность дырок настолько мала (1,7-10- см -В -с ), что дырка совершает всего один прыжок Б минуту, что на 15 порядков ниже частоты колебаний атомов. Этот результат нельзя объяснить в рамках зонной теории. Более того, в предельном случае сильной связи полярон-ные зоны становятся настолько узкими, что зонная модель утрачивает смысл, так как неопределенность энергии, вытекающая из общего квантовомеханического соотношения неопределенностей и связанная с волновыми свойствами электронов, становится сравнимой с шириной поляронной зоны. В этом случае в более строгой, нежели зонная, теории стационарные состояния поляронов малого радиуса следует описывать локализованными [c.199]

Масса Шп электрона в полупроводнике как правило не равна эффективной массе дырки, Шр. Обе они вычисляются по формуле (16.3). Энергии электрона проводимости и дырки, как и энергия любой квазичастицы, являются периодическими функциями квазиимпульса. В экситон Ванье-Мотта объединяются электрон, имеющий энергию, близкую к минимуму в зоне проводимости, и дырка с энергией, близкой к максимуму в валентной зоне. Обе они масштаба массы свободного электрона, но могут и существенно отличаться (например, быть в 10 -г 100 раз меньше). Итак, формула, описывающая энергетические [c.306]

Итак, внутри каждой полосы разрешенных энергий эффективная масса меняется от положительных значений через оо до отрицательных величин (см. рис. 2). Каково поведение электронов, находящихся в состояниях с отрицательной эффективной массой Для этих электронных состояний вблизи верхнего края полосы кривизна имеет отрицательный знак, а потому из уравйения (1.22) видно, что ( и/Л)< <0, в то время как действующая сила положительна. Значит, что сила замедляет движение этих электронов по направлению своего действия. Это можно понять, если допустить, что вблизи верхней границы зоны не все состояния заполнены и имеются вакансии, которым можно приписать положительный знак. Эти вакантные состояния с положительным знаком называются дырками. Таким образом, понятие дырки так же, как и представление об эффективной массе, вытекает из применения квантовой теории к твердому телу. [c.20]

Смотреть страницы где упоминается термин Дырки эффективные массы: [c.173] [c.125] [c.140] [c.189] [c.235] [c.238] [c.249] [c.418] [c.307] [c.167] [c.34] [c.72] [c.77] [c.79] [c.9] [c.63] [c.103] [c.190] [c.186] [c.188] [c.326] [c.307] [c.75] [c.567] [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология