S emicondutores Continução : ESTATÍSTICA DE PORTADORES.
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semicondutores Continução : • ESTATÍSTICA DE PORTADORES
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semicondutores
Continução :
• ESTATÍSTICA DE PORTADORES
c iE E K Ti cn N e
i vE E K Ti vp N e
g1 2 E 2K Ti i i i c vn p n p N N e
c FE E K T0 cn N e
F vE E K T0 vp N e
Semicondutores ExtrínsecosSemicondutores Extrínsecos
onde Ei e o nível de Fermi no caso intrínseco
gE K T0 0 c vn p N N e
20 0 in p n
F iE E K T0 in n e
i FE E K T0 ip n e
Lei de Ação das Massas !
Podemos escrever:
velocidadededriftv
campoelétrico
A condutividade resulta do movimento médio do conjunto de elétrons, é conveniente definir uma nova grandeza que descreva a facilidade dos elétrons se deslocarem no material sob a ação de um campo externo. mobilidade () (como nos metais).
x
ev .
m
Pelo modelo de Drude
n nJ
Corrente de Condução (Drift current)
20 e
ne
e n
m
F iE E KT
0 in n e
n condutividade devido aos elétrons.
n0 concentração de elétrons no equilíbrio.
Da mesma maneira temos para os buracos
20 p
p 0 pp
e pe p
m
n 0 ne n
en
e
e
m
Então
n mobilidade de elétrons
ELECTRON MOBILITY
Mobility
edv
een
dittotal
Electrical conductivity
Electric resistivity of metals
Where e is called the electron mobility.
Where n is the number of free or conducting electrons per unit volume, and |e| is the absolute magnitude of the electrical charge on an electron.
(Matthiessen’s rule)(Matthiessen’s rule)
In which t, i, d represent the individual thermal, impurity, and deformation resistivity contributions, respectively.
J=n/e/v
SEMICONDUCTIVITY
Intrinsic conductivity
he epen
pn
hehe epen
Where p is the number of holes per cubic meter and h is the hole mobility.
FIGURE Drift mobility of Ge, Si, and GaAs at 300 K versus impurity concentration.
FIGURA Concentração de elétrons em função da temperatura em silício tipo n com Nd = 1016 cm-3.
0
d
n
N
FIGURE Ilustração do movimento de elétrons e buracos num material semicondutor e no circuito externo.
A densidade total da corrente será:
0 n 0 pJ e n p
sendo
n p
eVTEi )00027.026.0(
KT 200no InSb,
FIGURE (a) Variação da concentração de impurezas numa junção p-n. A linha tracejada representa a variação numa junção real enquanto a linha cheia representa uma junção abrupta ideal. (b) Modelo de junção abrupta unidimensional.
Dispositivos Semicondutores
Junção p-nJunção p-n
FIGURE (a) Semicondutores p e n separados. (b) Carga, campo elétrico, potencial e níveis de energia na região de carga espacial de junção p-n.
