Mělký dárce - Shallow donor - Wikipedia

A mělký dárce se týká donoru, který přispívá elektronem, který vykazuje energetické stavy ekvivalentní atomovému vodíku se změněnou očekávanou hmotností, tj. coulombův potenciál iontových jader s dlouhým dosahem určuje energetické hladiny. Elektron v podstatě obíhá donorový iont v polovodičovém materiálu přibližně v poloměru Bohra. To je na rozdíl od dárců na hluboké úrovni, kde potenciál krátkého dosahu určuje energetické úrovně, nikoli efektivní hmotnostní stavy. To přispívá k dalším energetickým stavům, které lze použít k vedení.

Přehled

Zavádění nečistot do a polovodič které se používají k uvolnění volných dalších elektronů v jeho vodivém pásmu doping s dárci. V skupina IV polovodičové křemík to jsou nejčastěji prvky skupiny V. jako arsen nebo antimon. Tyto nečistoty však zavádějí nové energetické hladiny v mezera v pásmu ovlivňující struktura pásma což může do značné míry změnit elektronické vlastnosti polovodiče.

Mít mělkou hladinu dárce znamená, že tyto další energetické úrovně nejsou větší než (0,075 eV při pokojové teplotě) směrem od spodní části vodivé pásmo okraj. To nám umožňuje zacházet s původním polovodičem jako s nedotčenými jeho elektronickými vlastnostmi, přičemž atomy nečistoty pouze zvyšují elektron koncentrace. Limit koncentrace dárce, aby bylo možné zacházet s mělkými dárci, je přibližně 1019 cm−3.

Energetické úrovně způsobené nečistotami hlouběji v pásmu se nazývají hluboké úrovně.

Reference

  • Marius Grundmann (2006). Fyzika polovodičů. Springer Berlin Heidelberg New York: Springer. ISBN  978-3-540-25370-9.