DETERMINAREA LĂRGIMII BENZII INTERZISE ȘI A ENERGIEI

DE ACTIVARE A IMPURITĂȚILOR ÎN SEMICONDUCTORI

Scopul lucrării -determinarea lărgimii benzii interzise, și a energiei de activare a impurităților în grafică a lnσ = f(103/T)semiconductor

-reprezentarea grafică a lnσ = f(103/T)

Noțiuni teoretice Semiconductorii sunt considerați în practică conductori electrici cu valori ale conductibilității

electrice la temperatura camerei curprinse între 10-10 (Ω∙cm)-1 pâna la 102 (Ω∙cm)-1.

În semiconductorii intrinseci pentru ca un electron să poată participa la transportul curentului

electric, acesta trebuie să treacă din banda de valență în banda de conducție.

Energia necesară trecerii electronului din banda de valenţă în banda de conducţie se numeşte

energie de ionizare (sau activare) Ea=EC-EV.

Pentru semiconductorii extrinseci energia de ionizare a impurităților este mult mai mică decât

energia de ionizare a atomilor cristalului de bază (𝐸𝐸𝑑𝑑≪𝐸𝐸𝑎𝑎) și conducția electrică se

realizează prin purtătorii de sarcină proveniți de pe nivelele de impuritate.

Metoda experimentală

Proba investigată este bioxidul de titan dopat cu crom. TiO2 este un semiconductor cu o

lărgime mare a benzii interzise , absoarbe în domeniul UV.

Se reprezintă grafic lnσ = f(103/T) și se calculează pe baza acestuia energia de activare.

T U I σ ln(σ) 10^3/T ln(σ)

294.15 4.57 2.54 0.04502 -3.10066 3.399626 1.223665

353.15 4.58 28.5 0.504039 -0.6851 2.831658 1.040862

373.15 4.58 33.4 0.590699 -0.52645 2.679887 0.985775

393.15 4.57 63.8 1.13081 0.122934 2.543558 0.933564

413.15 4.57 91.5 1.621772 0.48352 2.420428 0.883945

433.15 4.57 152.02 2.694446 0.991193 2.308669 0.836671

453.15 4.57 206.2 3.654748 1.296027 2.206775 0.791532

473.15 4.57 266.37 4.721219 1.552067 2.113495 0.748343

493.15 4.56 473.4 8.409079 2.129312 2.027781 0.706942

513.15 4.56 604.5 10.73783 2.373773 1.948748 0.667187

533.15 4.56 730.6 12.97776 2.563237 1.875645 0.628952

553.15 4.56 1106.5 19.65493 2.978328 1.807828 0.592126

573.15 4.55 1200.5 21.37154 3.06206 1.744744 0.556608

593.15 4.55 1347.2 23.98312 3.17735 1.685914 0.522308

613.15 4.55 1331.9 23.71075 3.165928 1.630922 0.489146

633.15 4.54 1524.3 27.19566 3.303057 1.579405 0.457048

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

ln(σ

)

T*1000