Мелкий донор

относится Мелкий донор к донору, который вносит электрон, который демонстрирует энергетические состояния, эквивалентные атомарному водороду с измененной ожидаемой массой, т.е. дальнодействующий кулоновский потенциал ионных остовов определяет энергетические уровни. По сути, электрон вращается вокруг иона-донора внутри полупроводникового материала примерно на радиусе Бора. В этом отличие от доноров глубоких уровней, где короткодействующий потенциал определяет уровни энергии, а не состояния эффективной массы. Это способствует появлению дополнительных энергетических состояний, которые можно использовать для проводимости.

Обзор

Введение в полупроводник примесей , которые используются для освобождения дополнительных электронов в его зоне проводимости, легированием донорами называется . В группы IV, полупроводниках таких как кремний , это чаще всего элементы группы V, такие как мышьяк или сурьма . Однако эти примеси вводят новые энергетические уровни в запрещенную зону, влияя на зонную структуру , что может в значительной степени изменить электронные свойства полупроводника.

Наличие мелкого донорного уровня означает, что эти дополнительные энергетические уровни не превышают $3k_{b}T$ (0,075 эВ при комнатной температуре) от нижнего края зоны проводимости . Это позволяет нам считать, что электронные свойства исходного полупроводника не изменились, а атомы примесей только увеличивают концентрацию электронов . Предел концентрации доноров, позволяющий проводить лечение в качестве мелких доноров, составляет примерно 10 ¹⁹ см ⁻³ .

Энергетические уровни, обусловленные примесями, расположенными глубже в запрещенной зоне, называются глубокими уровнями .

Ссылки

• Мариус Грундманн (2006). Физика полупроводников . Springer Берлин Гейдельберг Нью-Йорк: Springer. ISBN  978-3-540-25370-9 .