Вырожденный полупроводник - Degenerate semiconductor

Вырожденный полупроводник является полупроводником с таким высоким уровнем легирования , что материал начинает действовать больше как металл , чем в качестве полупроводника. В отличие от невырожденных полупроводников, эти полупроводники не подчиняются закону действия масс, который связывает собственную концентрацию носителей с температурой и шириной запрещенной зоны.

При умеренных уровнях легирования атомы легирующей примеси создают индивидуальные уровни легирования, которые часто можно рассматривать как локализованные состояния, которые могут отдавать электроны или дырки путем теплового продвижения (или оптического перехода ) в зону проводимости или валентную зону соответственно. При достаточно высоких концентрациях примеси отдельные примесные атомы могут стать достаточно близкими соседями, так что их уровни легирования сливаются в примесную полосу, и поведение такой системы перестает проявлять типичные черты полупроводника, например, его увеличение проводимости с температурой. С другой стороны, вырожденный полупроводник по-прежнему имеет гораздо меньше носителей заряда, чем настоящий металл, так что его поведение во многих отношениях является промежуточным между полупроводником и металлом.

Многие халькогениды меди представляют собой вырожденные полупроводники p-типа с относительно большим количеством дырок в их валентной зоне. Примером может служить система LaCuOS _{1 − x} Se _x с легированием Mg. Это широкозонный вырожденный полупроводник p-типа. Концентрация дырок не изменяется с температурой, что является типичной чертой вырожденных полупроводников.

Другой хорошо известный пример - оксид индия и олова . Поскольку его плазменная частота находится в ИК-диапазоне, он является довольно хорошим металлическим проводником , но прозрачным в видимом диапазоне спектра.

Рекомендации