110 likes | 312 Views
למה רמת פרמי צריכה להיות קבועה בחומר שנמצא בשווי משקל?. אם החומר נמצא (הגיע ל) שווי משקל אזי אין זרמים בחומר. נסתכל על ההסתברות שאלקטרון יהיה באנרגיה 0 E. נניח שבנקודה x 1 רמת פרמי היא E F1 ובנקודה x 2 E F2 כך ש E 0 >E F2 >E F1. אזי:.
E N D
למה רמת פרמי צריכה להיות קבועה בחומר שנמצא בשווי משקל? אם החומר נמצא (הגיע ל) שווי משקל אזי אין זרמים בחומר. נסתכל על ההסתברות שאלקטרון יהיה באנרגיה 0E. נניח שבנקודה x1 רמת פרמי היא EF1 ובנקודה x2EF2 כך ש E0>EF2>EF1 אזי: כלומר אלקטרון שימצא באנרגיה E0 ישאף לזרום מ 1xאל x2 זרם -- בסתירה להנחת שווי משקל
EF2 EF1 EC1 EC2 VBI EF EV איך יראה ההתקן הבא במפת אנרגיה? ND1 ND2 ND2=10 ND1 אם הם לא נוגעים ואין דיפוזיה: EC EV אם יש מגע אזי במצב שווי משקל רמת פרמי אחידה:
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ND2=0 + אין להתייחס לצורה של הגרפים סכמטים בלבד!!! Charge Electric Field Electron Band Diagram
EC2 VBI EC1 EV2 EV איך יראה ההתקן הבא במפת אנרגיה? P N ND NA אם הם לא נוגעים ואין דיפוזיה: EC EF1 EF2 EV אם יש מגע אזי במצב שווי משקל רמת פרמי אחידה: EF
הערה: נתונים שני ריכוזים באותו חומר את היחס בינהם ניתן לרשום ובפרט ניתן לרשום את הקשר בין ריכוז כלשהוא לריכוז במצב אינטרינסי: או במידה וריכוז נושאי המטען החופשיים שווה לריכוז השיגים: לפעמים יהיה לנו נוח "למדוד" יחסית למקרה האינטרינסי
EFi EFi איך יראה ההתקן הבא במפת אנרגיה? ND NA אם יש מגע אזי במצב שווי משקל רמת פרמי אחידה: EC2 VBI EC1 qvp EF qvn EV2 EV
N P + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - ND2=0 NA2=0 + + - + - - + + - - + - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - N P התאחדו עם מעט מנושאי הרוב בצד השני לאן נעלמו נושאי המטען שעברו לצד השני ?
N P + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + Charge + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - הזרם החשמלי ברכיב: זרם אלקטרונים כולל: זרם חורים כולל: השדה החשמלי ברכיב מקיים:
אבל רמזתי בעבר שיחס אינשטיין לא כללי איפה "עבדתי" עליכם? יחס אינשטיין
N P + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + אזור מחסור + EC2 VBI ? EC1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - EFi EF EV2 EFi ? EV qvp qvn נשתמש בקירוב צפיפות נמוכה:
לצורך הפיתרון צריך לדעת (להניח) את NA ו ND כתלות במרחק