Полупроводники электронные уровни, схема

Качественная схема энергетических уровней доноров и акцепторов, показанная на рис. 1.5, также оказывается одинаковой для всех неметаллических кристаллов как для полупроводников, так и для диэлектриков, независимо от характера их химической связи при этом каждому типу примеси приписывается свой энергетический уровень в запрещенной зоне. Правда, следует иметь в виду, что энергетические состояния электронов, локализованных на примесных атомах, соответствуют узким уровням только при достаточно малых концентрациях примесей, когда их взаимодействие не существенно. При больших концентрациях взаимодействие примесных атомов приводит к расщеплению уровней в самостоятельную зону, лежащую внутри запрещенной зоны основного вещества, а в некоторых случаях даже сливающуюся с зоной проводимости. [c.37]

Рис. 102, Схема электронных уровней полупроводника (а) (I — валентная зона, И — зона проводимости — уровень Ферми СС — середина запретной зоны А — акцепторный уровень О — донорный уровень и — ширина запретной зоны е, ш, Ди, и + — энергетические расстояния между зонами и уровнями) и доля различных форм хемосорбции молекул г о. Т1 , как функция параметра 8 (б).

Если металл, образующий твердую оксидную фазу, будет присутствовать в ней в виде катионов различной валентности, электронная неупорядоченность сохраняется, но в этом случае, как и в примесных полупроводниках -го типа, эта неупорядоченность будет вызвана различием в электронном строении оболочек ионов металла различной валентности. При частичном восстановлении окисла, т. е. при образовании катионов низшей валентности уровень Ферми повышается, так как при этом заполняются более высокие энергетические уровни, наоборот, с появлением катионов более высокой валентности снижается и уровень Ферми. Представленные схемы являются конечно грубой аппроксимацией реальных явлений. [c.45]

Применяемые в каталитических процессах полупроводники являются примесными. Энергетические уровни примесей могут располагаться в запрещенной зоне, при этом положение уровня Ферми изменяет- ся. Если примесь донорного типа, поставляющая электроны полупроводнику, то уровень Ферми сдвигается ко дну зоны проводшости. Такой полупроводник называется электронным, или полупроводником п -тша. Если же примесь захватывает электроны полупроводника, то уровень Ферми сдвигается ближе к верху валентной зоны. Это случай акцепторной примеси, а полупроводник - дырочный, илч /)-ти-па. Энергетические схемы электронного и дырочного полупроводников представлены на рис.88,б, в. [c.279]

В этой схеме трудным является предположение о механизме, которым краситель, потерявший электрон в первичном фотопроцессе, возвраш ает его обратно, несмотря на более высокое положение его основного уровня относительно валентной полосы кристалла. В действительности точно установлено, что отдельная молекула красителя может многократно действовать как сенсибилизатор. Встретившись с этой трудностью, Герни и Мотт [22] приняли во внимание факт, что основной уровень молекулы красителя после отдачи его электрона опускается относительно энергетических уровней полупроводника. Если это перемещение приведет свободный основной уровень красителя ниже верха заполненной зоны полупроводника, электрон сможет перейти к красителю и его энергетические уровни возвратятся в первоначальное положение. [c.242]

Изложенные выше теоретические положения применимы не только к металлам, но и к полупроводникам, несмотря на то что в последнем случае уровень Ферми находится в запрещенной зоне и ни один электрон не может находиться на Ер, как это видно из рис. 1, б. Однако при этом потенциал си.лы изображения уже не выражается величиной —е /4х, концентрация электронов или дырок в приповерхностных слоях или обеднение последних дырками и электронами заметно влияют на величину % На рис. 1, б представлена схема для полупроводника гг-типа, характеризующегося обеднением поверхности электронами. Интересно, что хотя положение Ер можно смещать в запрещенной зоне вниз или вверх путем внесения соответствующих донорных или акцепторных примесей, оказывается, что, например, в кремнии потенциа.т приповерхностного слоя почти полностью компенсирует изменения р, в довольно широкой области, и работа выхода практически остается постоянной [1]. Некоторые методы измерения, требующие, чтобы э.лектроны находились на уровне Ер, оказываются неприменимыми непосредственно к по.лупроводникам. [c.106]

Ряс. 81. Схема фотоэффекта на гра-иицо металл—электронный полупроводник. Уровень примесп—допа-торшлй. [c.215]

Проведенные измерения позволяют впервые обоснованно построить схему взаимного расположения электронных энергетических уровней полупроводника и сенсибилизатора и достаточно строго рассмотреть механизм спектральной сенсибилизации (рис. 3). Из полученных данных следует, что возбужденный уровень красителя-сенсибилизатора расположен значительно ниже дна зоны проводимости полупроводника. Между тем в таких системах процесс спектральной сенсибилизации эффективно осуществляется, что противоречит гипотезе передачи электрона. Невозможна также и передача дырки от красителя к р-ТП, так как верх заполненной зоны полупроводника расположен ниже основного уровня красителя-сенсибилизатора. Отметим, что и для твердых слоев красителей I и П величина Хкр= 4-0 4.1 эв значительно больше, чем X для ZnO, AgBr и ТП. Таким образом, проведенные опыты полностью подтвердили и уточнили наши прежние представления [5—7] о механизме спектральной сенсибилизации путем передачи энергии, а не электрона от сенсибилизатора к полупроводнику. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология