Zvýšením teploty se zvýší počet minoritních nosičů

Zvýšením teploty se v polovodiči zvyšuje počet tepelně generovaných párů elektron-díra, a proto roste koncentrace minoritních nosičů. V polovodiči typu N jsou minoritními nosiči díry, zatímco v polovodiči typu P jsou jimi volné elektrony.

V polovodiči typu N převládají volné elektrony, které jsou majoritními nosiči, ale materiál obsahuje také díry vznikající jako produkt působení teploty. V polovodiči typu P je vyšší koncentrace volných děr, zatímco volné elektrony vznikající tepelnou generací představují minoritní nosiče.

Proč teplota ovlivňuje koncentraci nosičů

Polovodiče jsou látky, které se za určitých podmínek chovají jako izolanty, ale při změně těchto podmínek se mohou chovat spíše jako vodiče a elektrický proud jimi může procházet. Změna vnějších podmínek znamená dodání některého z druhů energie - nejčastěji tepelné, elektrické nebo světelné, změnu vnitřních podmínek představuje příměs jiného prvku v polovodiči.

Zvláštní elektrické vlastnosti polovodičů jsou způsobeny stavbou jejich krystalové mřížky. Při nízké teplotě a ve tmě jsou valenční elektrony silně poutány k jádru a křemík proud nevede.

Při zvýšení teploty nebo osvětlení se mohou některé valenční elektrony z krystalové mřížky uvolnit. Na místě uvolněného elektronu chybí záporný náboj a toto prázdné místo se nazývá „díra“.

Vlivem zvýšení teploty, nebo ozáření světlem přijmou valenční elektrony energii a přejdou z valenčního do vodivostního pásu. Vznik páru elektron-díra nazýváme generací.

Díra a elektron vznikají současně. Při nepřetržitém dodávání energie se bude uvolňovat stále více volných elektronů a vznikat více děr.

Vlastní polovodič a tepelná generace

Čisté polovodičové prvky (např. křemík či germanium) mají při teplotě absolutní nuly (-273,15 °C) valenční elektrony pevně lokalizovány ve valenční vrstvě - ustává tepelný vířivý pohyb atomů a krystal se chová jako izolant (má téměř nekonečný elektrický odpor, resp. nulovou elektrickou vodivost).

Dodáme-li tomuto krystalu energii formou záření (tepla, světla), atomy začnou tepelně kmitat, dojde k porušení některých kovalentních vazeb - některé valenční elektrony, které byly předtím pevně vázány, získají dostatek energie k překonání zakázaného pásu a přeskočí z valenčního pásu do vodivostního a budou se neuspořádaně pohybovat prostorem krystalové mřížky (mezi atomy).

Na takto „postiženém“ místě, kde vyskočil valenční elektron z vazby, vznikl nedostatek záporného náboje (přebytek kladného náboje), kterému říkáme defektní elektron, zkráceně díra. Při nepřetržitém dodávání energie se bude uvolňovat stále více volných elektronů a vznikat více děr.

U vnitřních polovodičů se počet volných elektronů rovná počtu děr a jsou generovány ve dvojicích. To znamená, že při určité teplotě jsou koncentrace volných elektronů a děr stejné.

Když se teplota okolního okolí zvyšuje, zesiluje se tepelný pohyb a více volných elektronů se uvolní od omezení valenčních elektronů, což vede ke zvýšení otvorů. V důsledku toho se koncentrace nosiče zvyšuje a zvyšuje vodivost.

Naopak, když se teplota sníží, koncentrace nosného snižuje a snižuje vodivost. Když teplota klesne na absolutní nulu (0 K), valenční elektrony postrádají energii, aby se uvolnily kovalentní vazby, což vede k žádné vodivosti.

Takto popsaný děj (generace a rekombinace) se v látce na mnoha místech neustále opakují. Popsaný druh vodivosti podmíněný vznikem volně pohyblivých párů nosičů náboje elektron-díra v důsledku rozbíjení vazeb mezi atomy čistého polovodiče, nazýváme vlastní (intrinzická) vodivost polovodiče.

Příměsové polovodiče a rozdělení na typ N a typ P

Mnohem větší využití než čisté polovodiče však mají polovodiče, v jejichž krystalové mřížce je při výrobě umístěno nepatrné množství vhodných příměsi. Výběrem příměsi můžeme dosáhnout toho, aby v polovodiči byl elektrický proud veden buď volnými elektrony (elektronová vodivost, vodivost typu N), nebo „dírami“ (děrová vodivost, vodivost typu P).

Příměsové polovodiče jsou polovodiče, do kterých byla přidána určitá koncentrace příměsí. Vzhledem k tomu, že křemík je čtyřmocný prvek, používají se příměsi třímocné a pětimocné.

Příměsové polovodiče můžeme dělit podle elektrické vodivosti na vlastní polovodiče, které neobsahují příměsi, a projevuje se v nich pouze vlastní vodivost, polovodiče typu N, které obsahují příměs z 5. skupiny periodické tabulky, a polovodiče typu P, které obsahují příměs ze 3. skupiny periodické tabulky.

Volné elektrony, resp. kladné díry lze do polovodiče dostat také pomocí příměsí. I malé množství příměsi (tisíciny procenta) může vést k dostatečně velkému zvětšení vodivosti.

Většinou se dopuje jen nepatrně (i když nahradíme jen každý miliontý atom, zvýšíme vodivost vzorku z 1. odstavce 1000x). Příměsi mohou výrazně změnit koncentraci nosičů, přestože jejich koncentrace v krystalové mřížce zůstává velmi malá.

Polovodič typu N: elektrony jako majoritní nosiče

Přidáme-li do čistého čtyřmocného křemíku pětimocný prvek (fosfor, arsen nebo antimon) vznikne nám polovodič typu N. Prvku příměsi, který má o jeden elektron více, říkáme donor (dárce - daruje elektron).

Umístíme-li do krystalové mřížky křemíku pětimocný prvek, bude pátý valenční elektron příměsi daleko slaběji vázán a bude tedy mít velkou pravděpodobnost delokalizace, tj. odtržení od mateřského atomu, a bude pak přispívat k vedení proudu.

Na místě původního atomu příměsi pak zbyde kladný, jednou nabitý, iont. Prakticky každý atom příměsi tak přispěje k celkové koncentraci volných nosičů jedním elektronem.

Čtyři valenční elektrony arsenu se naváží se sousedními atomy křemíku, ale jeden elektron partnera nenajde, proto se může velmi snadno uvolnit z vazby s vlastním atomem a pohybovat se prostorem krystalové mřížky.

Tyto zbylé volné elektrony dárce zprostředkovávají svým pohybem záporných (negativních) nábojů elektronovou vodivost (nevlastní vodivost typu N). Elektronů, které jsou do polovodiče dodány, je mnohem více, než vlastních nosičů náboje polovodiče, a proto jsou většinovými (majoritními) nosiči náboje.

V polovodiči typu N je koncentrace volných elektronů větší než koncentrace děr. Proto se volají volné elektrony Většina nosičů, zatímco jsou volány díry Menšinové nosiče.

Polovodič typu N obsahuje také i díry, ale ty vznikají jako produkt působení teploty, jsou to vlastní nosiče náboje. Jejich množství je závislé na teplotě polovodiče (s rostoucí teplotou roste).

Tyto díry jsou v polovodiči menšinovými (minoritními) nosiči náboje. Právě proto lze tvrzení „zvýšením teploty se zvýší počet minoritních nosičů“ u polovodiče typu N vyjádřit konkrétně tak, že se zvýšením teploty roste počet tepelně generovaných děr.

Polovodič typu P: díry jako majoritní nosiče

Budeme-li dotovat čtyřmocný křemík trojmocným prvkem (bór, hliník, gallium nebo indium) vznikne nám polovodič typu P. Prvku příměsi, který má o jeden elektron méně, říkáme akceptor (příjemce - přijme (akceptuje) do své valenční sféry jeden volný elektron uvolněný teplem).

Bude-li v krystalové mříži třímocný atom, bude mít značnou schopnost vázat na sebe jeden elektron (jak uvidíme z pásového diagramu, elektron z valenčního pásu) a tím uvolnit jednu díru ve valenčním pásu.

Na místě atomu příměsi pak bude vázaný záporný iont (opět jednou nabitý) příměsi. Příměsi v tomto případě nazýváme příměsi typu p nebo akceptory, neboť přijímají jeden elektron.

Při použití trojmocného prvku chybí jeden elektron k tomu, aby se mohla vytvořit kovalentní vazba vytvořená ze čtyř dvojic elektronů. Toto volné místo po chybějícím elektronu se chová jako díra (defektní elektron).

Tyto díry cizího atomu způsobují děrovou vodivost polovodiče (nevlastní vodivost typu P). Děr, které jsou do polovodiče dodány, je mnohem více, než vlastních nosičů náboje polovodiče, a proto jsou většinovými (majoritními) nosiči náboje.

Polovodič typu P obsahuje také i volné elektrony, ale ty vznikají jako produkt působení teploty, jsou to vlastní nosiče náboje. Jejich množství je závislé na teplotě polovodiče (s rostoucí teplotou roste).

Tyto elektrony jsou v polovodiči menšinovými (minoritními) nosiči náboje. U polovodiče typu P tedy zvýšení teploty znamená především zvýšení počtu tepelně generovaných minoritních elektronů.

Vztah mezi teplotou, majoritními a minoritními nosiči

Oba typy příměsových polovodičů kromě svých většinových (majoritních) nosičů elektrického náboje obsahují i menší počet opačně nabitých menšinových nosičů (minoritních), které jsou v polovodičových součástkách většinou nežádoucí.

Jejich množství závisí na teplotě, proto příměsové polovodiče mívají teplotně omezený rozsah správné činnosti. Když teplota stoupá, zvyšuje se počet nosičů a zvýšení nosičů většiny se rovná nárůstu nosičů menšin.

V příměsovém polovodiči se však teplota neprojevuje stejně na obou skupinách nosičů. V polovodiči typu N tvoří majoritní nosiče elektrony dodané donory, zatímco minoritní nosiče jsou díry vznikající tepelnou generací.

V polovodiči typu P jsou majoritními nosiči díry dodané akceptory, zatímco minoritními nosiči jsou elektrony vznikající tepelnou generací. Proto je při posuzování teplotní stability důležité sledovat především absolutní koncentraci a změnu koncentrace minoritních nosičů.

Proč se při zvýšení koncentrace majoritních nosičů snižuje koncentrace minoritních nosičů

V příměsových polovodičích platí, že součin koncentrace elektronů a koncentrace děr zůstává konstantní, nezávisle na koncentraci příměsí, tj. kolikrát zvýšíme koncentraci elektronů tolikrát snížíme koncentraci děr v případě pětimocné příměsi a v případě třímocné příměsi můžeme formulovat duální obdobu tohoto výroku.

Koncentrace nosiče menšin se snižuje, protože zvýšený počet volných elektronů zvyšuje pravděpodobnost rekombinace s otvory. Obdobně zvýšená koncentrace děr zvyšuje pravděpodobnost rekombinace s elektrony.

Je zřejmé, že pravděpodobnost rekombinace roste s koncentrací buď jednoho nebo druhého nebo obou druhů nosičů a naopak.

Je tedy zřejmé, že v případě příměsových polovodičů, kdy koncentrace majoritních nosičů je podstatně větší než koncentrace minoritních nosičů, bude z hlediska rekombinace hrát rozhodující roli koncentrace minoritních nosičů, neboť jak již bylo uvedeno, rekombinace probíhá v párech a není-li druhého do páru, nemůže rekombinace proběhnout.

Rekombinace elektronů a děr

Na místo „díry“ může přeskočit jiný uvolněný elektron a chybějící záporný náboj tak nahradit. Dojde k jevu, zvanému rekombinace.

Původní kladná „díra“ zanikne, ale objeví se na místě, odkud k ní elektron přeskočil. Navenek to vypadá, jakoby se v krystalové mřížce „díry“ chaoticky stěhovaly z místa na místo.

Existuje-li elektron ve vyšším energetickém stavu ve vodivostním pásu, může se snadno stát, že např. při srážce s atomem v mřížce dojde k předání takové energie, že elektron „spadne“ z vodivostního do valenčního pásu, čímž zároveň „zlikviduje“ jednu díru.

Hovoříme o rekombinaci páru elektron-díra. Při rekombinaci se volný elektron začlení zpět do vazby a pár elektron-díra zaniká.

Krystalem neuspořádaně se pohybující volné elektrony jsou přitahovány dírami. Když se setká volný elektron s dírou, zaniknou a utvoří tak opět pevnou vazbu.

Rekombinace vysvětluje dvě důležité skutečnosti: proč se při zvýšení koncentrace jednoho druhu nosičů snižuje koncentrace druhého druhu a proč se vodivostní pás při trvalé tepelné generaci „nepřeplní“ elektrony.

Teď je již jistě, alespoň kvalitativně jasné, proč klesne koncentrace děr při zvýšení koncentrace elektronů a proč se dosáhne rovnovážné koncentrace elektronů ve vodivostním pásu přestože termická generace probíhá neustále; je to dáno procesem rekombinace, který je závislý na koncentraci nosičů obojího druhu.

Rovnováha mezi generací a rekombinací

Počet volných elektronů - Dvojice otvorů generovaných vnitřní excitací se rovná počtu volných elektronů - párů otvorů, které se rekombinují a dosahují dynamické rovnováhy.

Takto popsaný děj (generace a rekombinace) se v látce na mnoha místech neustále opakují. Při určité teplotě se ustaví rovnováha mezi rychlostí generace párů elektron-díra a rychlostí jejich rekombinace.

V příměsovém polovodiči je koncentrace majoritních nosičů podstatně větší než koncentrace minoritních nosičů. Rekombinace proto závisí zejména na tom, kolik minoritních nosičů je k dispozici pro vytvoření rekombinačních párů.

Pokud teplota vzroste, vzniká více párů elektron-díra. Tím se zvýší koncentrace minoritních nosičů a současně se zvýší i počet rekombinací, dokud se nevytvoří nová rovnovážná koncentrace.

Časový průběh změny koncentrace minoritních nosičů

Abychom si poněkud přesněji popsali proces rekombinace uvažujme polovodič typu n, který po krátkou dobu ozáříme světlem vhodné vlnové délky tak, aby energie fotonů stačila na excitaci elektronů do vodivostního pásu.

Budeme sledovat, co se bude dít s koncentrací děr v závislosti na čase. Obecně můžeme napsat rovnici dp/dt=g-r, kde g je rychlost generace a r rychlost rekombinace.

Bývá zvykem rychlost rekombinace vyjadřovat pomocí tzv. doby života τp tak, že poměr dt/τp vyjadřuje pravděpodobnost rekombinace díry za čas dt.

Rychlost rekombinace bude pak dána poměrem r = p/τp za předpokladu, že máme dostatek elektronů se kterými mohou díry rekombinovat, tj. za předpokladu p<<n, což je v příměsovém polovodiči prakticky vždycky splněno.

Pro časový průběh koncentrace děr pak máme dp/dt=g-p/&taup. Je-li bez ozáření koncentrace děr po a rychlost generace go = po/τp, dostáváme pro průběh koncentrace děr při zapnutí záření v čase t=0 diferenciální rovnici obdobnou rovnici nabíjení kondenzátoru přes odpor.

Δp = p - po = (g-go) τp ( 1 - exp(-t/τp) ), neboli, že koncentrace děr narůstá s časovou konstantou τp z hodnoty po na hodnotu p.

Po vypnutí záření bychom dostali obdobnou závislost pro relaxaci koncentrace p na původní hodnotu po, Δp = (Δp)o exp(-t/τp).

V polovodičích jsou hodnoty τp v řádu 10-6-10-8 s. Uvedený vztah popisuje také obecný princip, podle kterého se po zvýšení generace nosičů koncentrace minoritních nosičů nezmění okamžitě, ale přibližuje se nové rovnovážné hodnotě s časovou konstantou odpovídající jejich době života.

Vliv teploty na vodivost polovodiče

Vodivost, resp. odpor polovodičů závisí na teplotě. S rostoucí teplotou se zvyšuje vodivost, resp. snižuje odpor polovodičů.

To lze vysvětlit větším počtem uvolněných elektronů při zvýšeném tepelném pohybu. Závislost vodivosti a odporu na teplotě odlišuje polovodiče od kovů, u kterých je tato závislost opačná.

Vodivost polovodičů s teplotou stoupá a odpor se snižuje. Nejprve vodivost stoupá prudce, uvolňuje se velké množství elektronů.

Pak se počet uvolněných elektronů ustáluje, vodivost se tedy blíží určité ustálené hodnotě. V příměsových polovodičích je však nutné vedle vodivosti sledovat také koncentraci minoritních nosičů, protože jejich množství ovlivňuje rekombinaci a teplotní stabilitu součástek.

Závislost měrné vodivosti na teplotě lze popsat exponenciálním vztahem `\gamma = \gamma_Oe- \frac {W_z}{2kT}`. Šířka zakázaného pásu křemíku je 1,1 eV, u germania jen 0,75 eV.

Maximální teploty použitelné pro elektronické součástky na bázi Ge jsou okolo 85 °C, u Si je to asi 150 °C. Tyto hodnoty vyjadřují, že zvýšení teploty sice zvyšuje počet nosičů a vodivost, ale zároveň může omezovat správnou činnost součástek.

Energetické pásy a příměsové hladiny

Pokud máme spoustu atomů v mřížce, pak u nich může docházet k překryvu jejich valenčních orbitalů a tím vzniká souvislý kontinuální pás energií.

Velkým množstvím překryvů těchto orbitalů dochází ke vzniku diskrétních energetických pásů, které se dělí na valenční, zakázaný a vodivostní pás.

Elektrony lokalizované ve valenčním pásu mohou přecházet do pásu vodivostního, pokud překonají energetickou bariéru, kterou udává šířka zakázaného pásu.

V pásovém schématu se přítomnost cizího prvku (donoru) projeví vznikem poruchové hladiny donoru, která má malý odstup od vodivostního pásu, a elektrony z této hladiny snadno přejdou do vodivostního pásu.

V pásovém schématu se přítomnost cizího prvku (akceptoru) projeví vznikem poruchové hladiny akceptoru, která má malý odstup od valenčního pásu a do níž mohou přejít valenční elektrony základního polovodiče.

Při popisu příměsových polovodičů pomocí pásových diagramů je výhodné zavést pojem tzv. příměsových hladin, tj. energetických úrovní odpovídajících hladinám příměsí.

Energie Ed’ a Ea’ jsou pro křemík řádu 50 meV, tedy velmi srovnatelné s tepelnou energií elektronů při pokojové teplotě (cca 28 meV). Většina donorů i akceptorů bude pak tepelně ionizována, budou však existovat neionizované (neutrální) zbytky.

Fermiho hladina v polovodiči typu N

V dalším budeme uvažovat polovodič s koncentrací donorů Nd a koncentrací akceptorů Na tak, že např. se bude jednat o polovodič typu n, tj. Nd >> Na.

Podle zákona zachování náboje musí celkový náboj v látce zůstat nulový, tedy i v jednotce objemu, tj. p + (Nd - Ndn) = n + (Na - Nan), přičemž z našeho původního předpokladu, že se jedná o polovodič typu n plyne, že Nd-Ndn >> Na-Nan a n>>p.

Tedy n ≈ Nd - Ndn. Pro nízké teploty je zřejmě koncentrace n ve vodivostním pásu téměř nula.

Veličina Nc (fyzikálně je to efektivní hustota možných stavů elektronu ve vodivostním pásu) má hodnotu pro křemík a 300K 3,5·1025 m-3, je tedy pro rozumné koncentrace příměsí větší než Nd a argument logaritmu je menší než jedna; z toho plyne, že pro zvyšující se teplotu hodnota EF klesá.

Při nízkých teplotách leží tedy Fermiho hladina uprostřed mezi donorovou hladinou a spodní hranicí vodivostního pásu, při zvyšování teploty klesá směrem ke středu zakázaného pásu, kam by se přiblížila při nekonečně vysoké teplotě.

Pro pokojové teploty můžeme předpokládat, že Fermiho hladina (opět pro rozumné koncentrace příměsí) je někde mezi středem zakázaného pásu a donorovou hladinou.

Fermiho hladina v polovodiči typu P

Naprosto stejnou úvahu a výpočet můžeme provést pro dotaci příměsemi typu p. V polovodiči nepříliš dotovaném příměsemi typu p bude tedy Fermiho hladina ležet mezi středem zakázaného pásu a akceptorovou hladinou.

Pásové diagramy pro oba případy vidíme na obr.3.10 pro polovodič typu n a na obr. 3.11 pro polovodič typu p.

U polovodiče typu P jsou majoritními nosiči díry a minoritními nosiči elektrony. Při zvýšení teploty se tepelně generují další páry elektron-díra, čímž se zvyšuje koncentrace minoritních elektronů a mění se rovnováha mezi koncentracemi obou druhů nosičů.

Kompenzace a změna typu vodivosti

Dotujeme-li příměsový polovodič příměsemi opačné vodivosti, zvyšujeme pravděpodobnost rekombinace tím, že zvyšujeme koncentraci nosičů opačné polarity.

Dříve nebo později tedy musíme dospět do situace, že koncentrace původně majoritních nosičů bude stejně velká jako vlastní koncentrace a tedy polovodič bude mít vlastnosti charakteristické pro vlastní, intrinsický polovodič.

Pokračujeme-li v dotaci, změníme postupně polovodič jedné vodivosti na polovodič opačného typu vodivosti.

Pokud polovodič obsahuje oba typy příměsí (akceptory + donory), hovoříme o polovodiči kompenzovaném. Pro tento polovodič platí podmínka neutrality.

Donory a akceptory jsou příměsi vnesené do struktury polovodiče záměrně. Existují i příměsi vnesené „nezáměrně“, nečistoty, které se musí různými technologickými postupy odstraňovat.

Minoritní nosiče v přechodu PN

Základem většiny polovodičových součástek (diod, tranzistorů, svítivých diod, mikroprocesorů, fotočlánků aj.) je tzv přechod PN. Jedná se o oblast styku dvou polovodičů s opačným typem vodivosti.

V oblasti přechodu PN přejde část volných elektronů z oblasti N do oblasti P a tam rekombinují s „dírami“. V tomto prostoru se vytvoří oblast bez volných nábojů o šířce několika tisícin milimetru.

Volné elektrony z oblasti N začnou vlivem difuzní síly přecházet do oblasti P, kde dojde k jejich rekombinaci. Podobně volné díry „přecházejí” do oblasti N.

Mezi oběma oblastmi se tedy vytvoří zóna, ve které téměř nejsou pohyblivé nosiče náboje. Nazýváme ji přechod PN, nebo také vyprázdněná oblast, nebo též hradlová vrstva.

Hradlová vrstva brání přechodu dalších volných elektronů z oblasti N do oblasti P a volných děr z oblasti P do oblasti N.

Typickou vlastností přechodu PN je jeho usměrňovací účinek. V jednom směru jím proud může procházet, zatímco v opačném směru nikoli.

Teplota a činnost polovodičových součástek

Jejich množství závisí na teplotě, proto příměsové polovodiče mívají teplotně omezený rozsah správné činnosti. Menšinové nosiče jsou kritickým faktorem ovlivňujícím teplotní stabilitu polovodičových zařízení, a proto je třeba zvážit jejich koncentraci.

V příměsových polovodičích je koncentrace minoritních nosičů zpočátku malá, ale relativní změna jejich koncentrace při zvýšení teploty může být výrazná. Když teplota stoupá, procentní změna koncentrace volného elektronů je vyšší než změna koncentrace díry.

Proto, ačkoli je koncentrace menšinových nosičů nízká, neměla by být podceňována. Zvýšení jejich koncentrace ovlivňuje rekombinaci, difuzi nosičů, vlastnosti přechodů PN a teplotní stabilitu polovodičových součástek.

Příměsové polovodiče se používají v polovodičových součástkách, především v polovodičové diodě a tranzistoru, kde zásadní úlohu hraje přechod P-N.

Souvislost s osvětlením a fotovoltaickým jevem

Valenční elektrony si energii pro uvolnění mohou vzít i ze světelného záření (od fotonů). Pro vznik fotovoltaického jevu je rozhodující vznik volných elektronů a „děr“ při osvětlení polovodiče.

Podstatou fotovoltaického jevu ve fotovoltaických článcích je vznik volných elektronů a „děr“ osvětlením přechodu PN. Tímto způsobem se světelná energie přímo přeměňuje na elektrickou energii.

Podobně jako zvýšení teploty i osvětlení zvyšuje počet generovaných párů elektron-díra. V polovodiči typu N tak může osvětlení zvýšit koncentraci minoritních děr a v polovodiči typu P koncentraci minoritních elektronů.

Po vypnutí záření bychom dostali obdobnou závislost pro relaxaci koncentrace p na původní hodnotu po. Návrat koncentrace je způsoben rekombinací nosičů.

Nejdůležitější vztahy mezi typem polovodiče a teplotou

• V polovodiči typu N jsou elektrony majoritními nosiči a díry minoritními nosiči.
• V polovodiči typu P jsou díry majoritními nosiči a elektrony minoritními nosiči.
• Zvýšením teploty se generují nové páry elektron-díra.
• V polovodiči typu N se zvýšením teploty zvyšuje počet minoritních děr.
• V polovodiči typu P se zvýšením teploty zvyšuje počet minoritních elektronů.
• Vyšší koncentrace majoritních nosičů zvyšuje pravděpodobnost rekombinace s minoritními nosiči.
• V rovnováze se generace a rekombinace vzájemně vyrovnávají.
• Vyšší teplota obecně zvyšuje vodivost polovodiče a snižuje jeho odpor.
• Koncentrace minoritních nosičů významně ovlivňuje teplotní stabilitu polovodičových součástek.

tags: #zvysenim #teploty #se #zvysi #pocet #minoritnich