Таблица 10-1

Электрофизические параметры чистых германия и кремния

Параметр

Численное значение

Германий

Кремний

Кристаллическая структура, тип

Постоянная решетки а, мм Плотность р, кг/м= Температура плавления Гд, К Теплота плавления Яцд, 10 Дж/кмоль Теплота испарения W Дж/кмоль

Удельная теплоемкость, с, Дж/(кг.°С)

Теплопроводность Л, Bi/iM-X)

Температура Дебая Гд, К

Температурный коэффициент линейного расширения а, 10 ~° С-

магнитная проницае-

Относительная мость

Относительная диэлектрическая проницаемость 8

Коэффициенты упругости 10° HIniH

t к

Коэффициент преломления п Работа выхода А, 10 Дж Ширина запрещенной зоны

ДГо, эВЗ W

Температурное изменение ширины запрещенной зоны dAWoldT, эВ/К

Изменение ширины запрещенной зоны ОТ давления dAWJdp, 10~ > эВ/Па

Эффективная масса m*lmia для электронов т

для дырок

pa рз

эффективная масса электропроводности для электронов

эффективная масса электропроводности для дырок

эффективная масса плотности состояний электронов

эффективная масса плотности состояний дырок

Зонные параметры валентной зоныз А В С

дрейфовая подвижность, 10~* mV(B.c):

электронов

дырок

Пьезорезистивный коэффициент,

Кубическая о

0,565754±0,0000001 (300 К) 5322,4±2,5 (300 К) 1210±0,5

3290±90 37 190±900 2,5.10 (300 К) 1,11-10< (80 К) 0,7 (300 К)

1.0 (200 К) 5,5 (50 К) 11 (20 К)

10 (10 К) ,

353 (80 К) 406 ( 300 К) -f0,07 (40 К) -4-1,05 (80 К) -1-2,20 (100 К) -1-5,75 (300 К) -0,1050.10-е (293 Ю

16,3+0,2 (290 К) 15,3±0,2 (77 К и 1 МГц)

12,88 (293 К), 13,16(78 К) 4,83 (293 К). 4,94 (78 К) 6,71 (293 К), 6,84 (78 К)

4.01 (300 К и 1=0,589 мкм) 7,52±0,16

0,774 (О К)

0,05 0,15 0,02 0,28 0,30

1-10-

1,588

0,0815

0,34

0,043

0,08

0.12

0,25

0.57 0,37

-13.27 -8,63 12.4

3800 (Т/300) 1920 (Т/300) п-тип р-тип

1,66 -2,33

Кубическая о

0,543072±0,0000001 (300 К)

2328,3±0,3 (300 К)

1690±4

5000±80

4400±500

4,65.10* (300 К)

1,24.да (80 К)

1,3 (300 К)

2,5 (200 К)

13 (50 К)

17 (20 К)

0.8 (2Ю

539 (80 К)

689 (300 К)

-0.05 (40 К)

-0.77 (80 К)

-0.31 (100 К)

-2,33 (300 К)

-,11Ы0- (290 К)

11.7±0.2 (290 К) 13,7 (при 24 000)

16.56 (293 К), 16,75 <78 К) 6.39 (293 К); 6,50 (78 К) 7,95 (293 К); 8,00 (78 К) 3,42 (300 К и А=0,589 мкм) 7,68±0,16 1.15 (О К)

0,035

0.044

-4.10-

-0,15

0,1905

0,1905

0,52

0,16

0,25

0.26

0,38

1,03

0,59

-138 -2,3 -3.2

-f97,5

-3.7

+3.2

-4,28 -0,75 5.25

1300 (Т/Э00)~ ® 500 (Т/300)~ п-тип р-тип

-13,6 -Ь138 -102 46,6

-1-63.5 -И

Таблица 10-2 Свойства примесей в кремнии

0,16 0,033 0,03-0,06 0.044 0,18 0,37 0,039 0,26 0,31 0,66

Для доноров энергия ионизации отсчйтывается от дна зоны проводимости, для акцепторов - от края валентной зоны.

Таблица 10-3 1 Свойства примесей в германии

о. С

Энергия ионизации*, эВ

§s

Fe Ga In

0,0102

0,13; 0,5; 0,7 0,0127

0,16; 0,59; 0.75 О 0,0104 0,07 0,012 0,05; 0,15

0,09; 0,25; 0,48 Se 0,4; 0,33; 0,53 Te 0,35; 0,52 Г1

0,0108 2n

0,0112

Mn Ni

P Pt S Sb

Энергия ионизации*, эВ

* Для доноров энергия ионизации отсчйтывается от дна зоны проводимости, для акцепторов - от края валентной зоны.

ме координат выражение Wi,z(k) можно представить в виде

1.2(а) = в(0,--

А±

± Ув? + а sin? е (sin? ф cos? ф sin?e + *

*+cos?e)].

Отсюда следует, что изоэнергетические поверхности представляют собой деформированные сферы. Если это выражение усреднить по углам, то можно записать

1.2 (*) = 1(0)

2/720

223 J23 пз- К ггз згз ш к

0,093 0,16; 0.42 0,22; 0,49 0,01 0,012

0,04; 0,20; 0,67

0,18

0,0096

0,014; 0,28

0,11; 0,30

0.01

0.03; 0,09

D too ZDD !: 0 100 200 C a) Б)

ггз 323 423 к m 323 ш ;

? l i i i ii 1 /7 l=-l-1-1-jttst-1

JOiL

Л- I

Рис. 10-9. Зависимость удельной электрической проводимости германия и кремния.

с-германий и-типа; б-германий р-типа; е - кремний п-типа; г - кремний р-типа.

Т. е. деформированные поверхности равной энергии заменяются некоторой средней сферической поверхностью. В этом случае эффективную массу можно считать скалярной величиной:

А±

Следовательно, существуют два вида дырок: /Ир! > /Прз - тяжелые и легкие дырки соответственно.

Для третьей подзоны W(k) имеет вид:

(*) = 1(0)-Д,п-

2/?г?

т. е. эффективная масса в третьей подзоне является скалярной величиной, равной

Электрические свойства простых полупроводников