tema09 - Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I...

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Unformatted text preview: Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 1/18 JJ J N I II 1/18 Tema 9 Semiconductores Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 2/18 JJ J N I II 2/18 Nociones generales En los aislantes E G ∼ 2- 4 eV y en los semiconductores E G ∼ , 5- 1 , 5 eV . A temperatura finita, la fracci´ on de electrones excitados es aproximadamen- te exp(- E G / 2 k B T ) en la banda desocupada de menor energ´ ıa. A tempera- tura ambiente k B T = 0 , 025 eV . Si E G = 4 eV esta fracci´on es 10- 35 , pero si E G = 0 , 25 eV aumenta hasta 10- 2 . La conductividad aumenta con la temperatura. Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 3/18 JJ J N I II 3/18 Intervalo prohibido Material E G ( T = 300 K) Material E G ( T = 300 K) Material E G ( T = 300 K) Si 1 , 12 eV PbS , 37 eV InSb , 16 eV Ge , 67 PbSb , 26 GaAs 1 , 40 Te , 35 PbTe , 29 C 5 , 50 (diamante) Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 4/18 JJ J N I II 4/18 Estructura de bandas E κ = E c + ~ 2 κ 2 1 2 m 1 + κ 2 2 2 m 2 + κ 3 2 2 m 3 (electrones) E κ = E v- ~ 2 κ 2 1 2 m 1 + κ 2 2 2 m 2 + κ 3 2 2 m 3 (huecos) Las superficies de energ´ ıa constante son elipsoides, cerca de los bordes de las bandas ( κ referido al valor donde donde se alcanza el extremo). Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 5/18 JJ J N I II 5/18 Silicio Estructura tipo diamante. La BC tiene seis m´ ınimos en las direcciones h 100 i , donde los elipsoides son de revoluci´on a lo largo de estas direcciones. Masas efectivas m L = 1 , m y m T = 0 , 2 m . Hay dos bandas de valencia degene- radas. Cerca del m´ aximo las superficies isoenerg´ eticas son esf´ ericas ( , 49 m y , 16 m ). Hay una tercera banda muy pr´oxima, que tiene menos energ´ ıa debido a la interacci´ on esp´ ın-´ orbita. Física del Estado Sólido F. D–Adame JJ J N I II 6/18 JJ J N I II 6/18 Germanio Estructura tipo diamante. La BC tiene ocho m´Estructura tipo diamante....
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This note was uploaded on 09/21/2011 for the course PHYSICS 101 taught by Professor Wormer during the Spring '08 term at Aarhus Universitet.

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