На рис.2.4. Для сравнения приведены различные кривые распределения электронов.
Рис.2.4. Кривые распределения Максвелла-Больцмана (fM) Бозе-Эйнштейна (fБ) и Ферми –Дирака (fФ)
Видно, что значения функций распределения при малых энергиях в случае статистики Максвелла-Больцмана и Бозе-Эйнштейна значительно больше, чем в случае статистики Ферми-Дирака. Следует, однако, отметить, что при
(2.6.)
статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в статистику Максвелла-Больцмана, которую можно рассматривать как предельный случай этих двух квантовых статистик. Исходя из выше изложенного видно что в оптоэлектронике необходимо использовать распределение Бозе-Эйнштейна, а в микроэлектронике распределение Ферми-Дирака.
Электронный газ, подчиняющийся распределению Ферми — Дирака, принято называть вырожденным, а величину приведенного уровня Ферми — степенью вырождения. Разумеется, что деление на вырожденный и невырожденный газы в значительной степени условно, ибо нельзя провести четкую границу между ними. Тем не менее, в качестве такой границы было принято значение μФ = -2. При μФ > -2 электронный газ будет вырожденным, а при μФ < -2 — невырожденным.
- Часть 1
- 1. Энергетический спектр носителей заряда
- 1.1. Зонная структура энергетического спектра носителей заряда
- 1.2.Заполнение зон. Эффективная масса носителей заряда
- 1.3. Локальные уровни в запрещенной зоне
- 1.4. Дефекты в кристаллах
- 2. Статистика носите лей заряда в твердом теле
- 2.1.Функция распределения Максвелла— Больцмана
- 2.2.Функция распределения Бозе - Эйнштейна
- 2.3.Функция распределения Ферми—Дирака
- На рис.2.4. Для сравнения приведены различные кривые распределения электронов.
- 2.4. Концентрация носителей заряда
- 3. Неравновесные носители заряда в полупроводниках
- 3.1. Квазиуровни Ферми и время жизни неравновесных носителей заряда
- Скорость рекомбинации
- 3.3. Уравнение непрерывности
- 3.4. Соотношения Эйнштейна и диффузионная длина
- 4.1. Контакт мегалл-полупроводник
- 4.2. Контакт полупроводников n и p типа.
- 4.3. Контакт полупроводников n-p-n и p-n-p типа Транзисторные переходы
- 4.4. Полупроводниковые сверхрешетки
- 4.5. Структура металл-диэлектрик-полупроводник.
- 1. Энергетический спектр носителей заряда
- Зонная структура энергетического спектра носителей заряда