Акцептор електрона: відмінності між версіями

Перейти до навігації Перейти до пошуку
м
[неперевірена версія][неперевірена версія]
== У фізиці твердого тіла ==
 
Цей термін також використовується у [[фізика твердого тіла|фізиці твердого тіла]] ([[напівпровідник|напівпроводниковійнапівпровідниковій]] техніці), звичайно як просто «'''акцептор'''», де акцептор — речовина, що має більше вакантних велентнихвалентних зв'язків ніж іони кристалу. Ця речовина додається до напівпроводниканапівпровідника у невеликій кількості та зв'язує один або більше електронів кристалу, створюючи [[дірка (квазічастинка)|дірки]]. Весь напівпроводникнапівпровідник перетворюється таким чином на «[[напівпровідник p-типу]]».
 
Акцептори бувають [[однозарядні акцептори|однозарядними]] і [[багатозарядні акцептори|багатозарядними]]. Наприклад, в кристалах з елементів IV групи [[періодична система елементів|періодичної системи елементів]] [[кремній|кремнію]], [[германій|германію]], акцепторами є елементи III групи: [[алюміній]], [[індій]], [[галій]]. Оскільки елементи третьої групи мають [[валентність]] 3, то три електрони утворюють [[хімічний зв'язок]] з трьома сусідніми атомами кремнію в кристаличнійкристалічній гратціґратці, а електрона для утворення четвертого зв'язку бракує. Проте при ненульовій температурі
з певною ймовірністю утворюється четвертий зв'язок. Електрон, який його утворює, має енергію на
кілька міліелектрон-вольт вищу за енергію верху [[валентна зона|валентної зони]]. При цьому в
давати вклад у електричний струм.
 
Здебільшого акцепор акцептор утворює так званий [[воднеподібний домішковий центр]], енергію якого просто оцінити з розв'язку [[рівняння ШредінгераШредингера]] для [[атом]]а, беручи до уваги те, що дірка в кристалі — [[квазічасткаквазічастинка]] й відрізняється масою від вільного електрона, а також те, що дірка рухається не у вакуумі, а в середовищі з певною [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]]. Такі акцептори
називаються мілкими й утворюють воднеподібну серію рівнів із енергіями, які можна оцінити за формулою
 
</center>
 
де <math> E_a </math> - енергія акцеторногоакцепторного рівня, <math> E_V </math> - енергія верха валентної зони,
<math> m_h^* </math> - [[ефективна маса]] дірки, <math> m_0 </math> - маса вільного електрона,
<math> \varepsilon </math> - діелектрична проникність напівпровідника, <math> R </math> - [[стала Рідберга]], <math> n </math> - квантове число, яке пробігає цілі значення від одиниці до нескінченості
(проте, найважливіші малі значення <math> n </math>).
 
Здебільшого ефективні маси дірок малі в порівнянні із масою вільного електрона. Крім того напівпровідники мають досить великі значення діелектричної проникності (порядкапорядку 10), тож енергія акцептора приблизно в 100-1000 разів менша за енергію електрона у атомі водню. Саме завдяки цій обставині акцепторні рівні мілкі. Зважаючи на цей факт хвильові функції мілких акцепторних рівнів простягаються на багато періодів кристалічної ґратки, маючи радіус набагато більший за [[радіус Бора]].
 
{| border="1" |

Навігаційне меню