قطعات و نیم رساناها

صفحه 1:


صفحه 2:
دانشگاه دامغان موضوع سمینار:فر آیندهای غیرتعادلی درنیمه رسانا استاد مربوطه : جناب آقای دکترمحقق سوسن منصورى زمستان ‎٩۷‏ 

صفحه 3:
* معرفی تیمه رسانا 9 رایط غیر تعادلی فر تيمة رانا * تفکیک حامل های بار در نیمه رسانا ” معادله پیوستگی ** اثر هال ‎clei‏ 

صفحه 4:
* نیمه رسانا عنصریاماده ای است که که درحللت عادی ‎Gale‏ باشدولی بافزودن مقداری ناخالصی قابلیت هدایت للکتریکی پیداکند. در نیمهرساناها. در دمای صفر کلوین همه رازهای انژی در نار ظرفیت بوسیله الكترونها ‎land‏ و در نور رسانش, این ترازها خالی هستند؛ 

صفحه 5:
*الكترونها در نوار رسانش و حفرءها در نور ظرفیت می‌توانند در رسانش سهم داشته با ۲ ‏دماهای بالکر: برخی از پیوندها با ارتعاشات کرملیی شکنته می‌شوند: زیرا کاف تیار‎ ae ‏در محدوده 0/5 -3 6۷ است. لین منجر به خلق الکترون‌ها در نوار رسانش و حفره‌ها در‎ ‏اوار ظرفیت می‌شودد.‎ Conduction band Thermal excitation 5 ae band 

صفحه 6:
شرایط غیرتعادلی درنیمه رسانا درلین شرلیط یک عامل خارجی دخللت می کندیعنی وقتی ولتاژ خارجی یاتابش تور یامیدان های دیگربه نیمه رسانا اعمال مى شود. ** پیامدهای شرلیط غیرتعادلی:حامل های اضافی به نیمه رسانا تزریق می شوند که باعث می شود تراکم حامل ها نسبت به شرایط تعادل گرمایی درنواررسانش و ظرفیت تغییرکند =A n+h 

صفحه 7:
تنکیک حامل‌های بار در نیمه رسانا 

صفحه 8:
فر آیندتولید حامل ها: جا تلبش نورء الکترون‌ها به نوار رسانش برانگیخته می‌شهند و حفره‌های متناظره در نوار ظرفیت بوجود می‌آیند. که تفکیک اکسایتون‌ها (جفت‌های الکترون- حفره) 

صفحه 9:
فر آیندباز ترکیب حامل ها: لسّالکترون‌های برانگیخته به حالت پایه خود برمی‌گردند. که این عمل به چند طریق می‌تواند صورت گیرد. هنگامی که الکترون یک گذار از نوار رسانش به نوار ظرفیت انجام می‌دهد. یک جفت الکترون - حفره نابود می‌شود. 

صفحه 10:
" بازترکیب ممکن است‌با گسیلیک فوتون همراه باشد. لین نوع بازترکیب. غیر تابشی گفته می‌شود. ” بازتركيبهاى غير تابشی مانند بازترکیب اوژه نیز امکان پذیر هستند. 

صفحه 11:
در شرلیط تعادل گرملیی. آهنگ بازتر کیب برای نیمه‌رسانای نوع 10 برابروم0/ م00 ۸ است و با آهنگ تولید برابر می‌باشد. 7 ثلبت تناسب و و,7/ وو,6 به ترتيب تراكم الكترون و حفره در نيمهرساناى نوع 77 در شرايط تعادل كرمايى است. 

صفحه 12:
#هنگامی که حامل‌های اضافی با تلبش نور بوجود آمدند. آهنگ بازترکیب بهم0ق/ افزایش می‌یلبد زیرا بازترکیب متناسب با تعداد الکترون‌ها در نوار رسانش و حفره‌ها در نوار ظرفیت است. © آهنگ بازترکیب خالص(در شرایط تزریق کم )از رابطه زیر بدست می‌آید للشب هرشيدا» مرها( + بلط + بان وتا 10 pny بدین معنی است که آهنگ بازترکیب خالص متناسب با تراکم حامل اقلیت اضافی است. 

صفحه 13:
> 1/023 ۲ طول عمر حامل اقلیت (حفره)نامیده می‌شود © طول عمر حامل اقلیت در نيمهرساناى نوع 0 (الکترون) به طور مشابه تعریف می‌شود. _برای یک نیمهرسانای نوع ۰/1 طول عمر حامل اقلیت. م۲ و آهنگ بازترکیب خالص, لاء با عبارات زیر داده می‌شود: وولا: سرعنگرماییمتوسط حفرم ‎=AP‏ ‏* م6 سطح مقطع كبرلننازئهلم حفره 2 و2 

صفحه 14:
ز آنجا که نیمه‌رسانابه تندی پایان می‌پذیرد. قطع تلبع پتانسیل دوره‌ای منجر به حالت‌های انرژی در گاف نواری. در سطح می‌شود. 4 لین حالت‌های سطحی. بازترکیب در نزدیک سطح را افزلیش می‌دهند و با کاهش اندازه بلور اهمیت زیادی پیدا می‌کنند. زیرا تعداد حامل‌هلیی که در سطح (به ازای واحد حجم) باز ترکیب می‌شوند. افزایش می‌یابد. 

صفحه 15:
“براى نيمدرساناى نوع 2 در شرايط تزريق كم, تعداد نهايى حاملهايى كه در سطح بازتر کیب می‌شوند. در واحد سطح در واحد زمان برابر است با: * 5: سرعتبلؤتركيببسطحى * ,6 تسيلكم حفره در سطح (مر5 - يماد - ونا " هنگامی‌که یک نیمه‌رسانای نوع 9.به طور يكنواخت در معرض تلبش نور قرار می‌گیرد تا حامل‌های اضافی تولید شوند. گرادیان تراکم حفره. یک جریان پخش بوجود می آورد که با جریان باز ترکیب سطحی برابر است: 9 (مبط -,2 05 - وناو - م كرو 

صفحه 16:
معادله بیوستگی برای استنتاج ارتباط بین پدیده‌های جریان سوق. جریان پخش. تولید و با ترکیب (دربیک بعد).یک برش بسیار کوچکبا ضخامت 1 و مساحت 4 انتخاب کرده و فرض می‌کنیم در ۰8 چگالی جریان الكترون (36) ر,آراست. ##اافزليش خللص الكترونها در واحد زمان در لين حجم از جمع روى جربان خالص ورودى به آن و توليد حامل بدست مىآيد: [Jad J+ 094) |g ayaa -@ -@ 

صفحه 17:
م3 : آهنگهایسازترکیباکترین ۱ rary ‏با استفاده از سری تیلور, معادله پیوستگی برای الکترون‌ها در نیمه‌رسانای‎ # ‎Pes‏ مرآ ‏, 16 م2۳ 7 2 ‎(G,- Ry) ‎ 

صفحه 18:
السابا استفاده از چگالی جربان کل. معادلات پیوستگی به صورت زیر بدست می‌آید: 2 = BES ryt On + ‏ور + موص ير‎ P+ G,- ‏ع‎ Peo ot Ox Ox ox 7 2 ‎Pro‏ عط .رو + لگ رو + طکر ‎OD, = OE‏ at Pale ay * Me ay ۲ ‏رع‎ 7 

صفحه 19:
1- می‌توان به طور ساده. تراکم حامل اضلفی حللت پلیا را بدست آورد. فرض کنید که تولید اضلفی در2»<0 درییک نیمه‌رسانای نوع (۸ رخ می‌دهد که همگن و نامحدود است. معادله پیوستگی هنگامی‌که میدان الکتریکی صفر باشد. از رابطه زیر بدست می‌آید: © ‏بط‎ _ Pa- Pw Do. £2" fo — eo 7 0 a 

صفحه 20:
از آنجا که تراکم حامل بار بایستی بتدریج کاهش یلبد. جواب نهلیی معادله آخر, برابر است با: 1 (۸۳0- ۲۷۳۰ ۸۳0(۵ مرج - ,ور معط لمآ leper eb: Ly ‏تراکم حامل اضافی‎ : /0)0(۸ ۷ * طول پخش فاصله متوسطی است که‌بیک حامل اقلیت می‌تواند. بدون بازتركيب. پخش شود. 

صفحه 21:
اثر هال آثر هال در سال ۱۸۷۹ به وسیله ادوین هربرت هال در حللی که داشت روی درجه دکترای خود در دانشگاه جان هاپکینز در آمریکا کار می‌کرد. کشف گردید. اندازه‌گیری تأثیرات ریز در ابزاری که با ن کار می‌کرد. یک شاهکار تجربی بود که ۱۸ سال پیش از کشف الکترون رخ داد. 

صفحه 22:
اثر هال اینگونه بیان می‌کند که اگر جریلنی از یک بلور رسانا در جهت عمود بر میدان مفناطیسی یکنواخت !| اعمال‌شده عبور کند. رسانا دارای اختلاف پتانسیل میان رخ‌های عمود بر جهت جریان و میدان مغناطیسی خواهد شد. آندازه اختلاف پتانسیل بصورت: ITT ned که لاا شمار حاملهاى جريان. © بارالكتريكى و 0 فاصله ميان دو رخى است كه در طول آن پتانسیل پدید می‌آید 

صفحه 23:
ضریب هال ضریب هال, به صورت نسبت میدان الکتریکی اقایی به حاصلضرب چکالی جریان و میدانمفناطیسی اعمللی تعرف می‌شود. لین ضریب. یکی از خواص ماده‌ای است که هادی اژ آن ساخته شدهء و مقدار ن بهنوع.تعدد و ویژگی‌های حامل‌های باری که جریان را تشکیل دهد بستگی داردد: 

صفحه 24:
تثورى هال اثر هال نتيجه طبيعت جريان عبورى از هادى است. جريان از حركت تعداد زيادى حاملهاى بار تشكيل مىشود كه معمولاً الكترونها. حفردها. يونها يا تركيبى از اين سه جند. حامل‌های بار هنگام حرکت در میدلنی که بر مسیر حرکت آن‌ها عمود ات نیرویی را تجربه می‌کنند. که نیروی لورنتز نامیده می‌شود. وقفتی چنین میدان مفناطیسی‌ای حاضر نباشد. بارها تقریباً به صورت مستقیم حرکت می‌نمایند. اما وقتی یک ميدان ممناطیسی عمود لعمال شود. مسیر آن‌ها متحرف می‌شود و روی یکی سطوح ماده تج می‌کنند. نتیجق لین امربه جای ماندن بارهای مساوی اما با علامت مخللف در سطح دیگر دهد بود. بعنی همان‌جایی که کمبود حامل بار وجود دارد؛ و بدین ترتیب یک ور نامتقارن از چگللی بار در سطح عنصر هال به وجود می‌آید که جهت آن عمود بر میدان مغناطیسی و جهت حرکت حامل‌های بار است. جدا شدن بارها یک میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که با ادامقّ مهاجرت بارها مخالفت خواهد کرد؛ بنابرلین یک اختلاف پتانسیل ثابت تا زمانی که جریان ادامه داشته باشد به وجود خواهد آمد. 

صفحه 25:


صفحه 26:
برای یک فلز ساده که تنها یک نوع حامل بر (الکترون‌ها) در آن وجود دارد. ولتاژ هال به صورت زیر یدست می‌آید: IB ned که در آن جریان عبوری از طول صفحه. 8 جكالى شار مغناطيسى. 0 عمق صفحه. © بار الكتريكى الكترون و 19 چگالی حامل‌های بر لکتریکی است. اثر هال به صورت زیر تعریف می‌شود: 

صفحه 27:
که در آن [ چگالی جریان الکترون‌های حامل است. در سیستم 5 این فرمول سر > زیر ساده می‌شود: بنابراين اثر هال به عنوان ابزاری که می‌توان به وسيلة آن يا چگالی حامل یا لدان مشناطيسى .را أندازه كرقتء بسیار سودمنه است. 

صفحه 28:
یک ویژگی بسیار مهم لثر هال لین است که بین حامل‌های مثبت که یک جهت حرکت می‌کنند و حامل‌های منفی که در جهت دیگر حرکت می‌کنند. تفاوت مى كذارد. اثر هال اولين برهان واقعىاى بود كه اثبات مى كرد جريان الكتريكى در فلزات به وسيلة الكترونهاى در حال حركت ايجاد می‌شود و نه بروتونها. همجنين لثر هال نشان داد كه در برخى مواد مخصوصاً نيمههادىهاى نوع بى»ء بهتر است جریان را به صورت حرکت حفره‌های الکتریکی در نظر بگیریم تا الکترون‌های در حال حرکت. یکی از عوامل مهم در پیچیدگی لثر هال این است که حفره‌هلیی که در حال حرکت به سمت چپ هستند. در واقع الکترون‌های در جال حرکت به سمت راست می‌باشند. بنابرلین ممکن است شخصی انتظار داشته باشد که ضریب هال برای الکترون‌ها و پروتون‌ها یکسان و هم علامت باشد. در هر صورت. رفع این پیچیدگی تنها به وسیله نظریه مکانیک کوانتومی مدرن دربارة جابجایی در جامدات ممکن است. 

صفحه 29:
اثرهال در نیمه هادی هنگامی که یک نیمه‌رسانای حامل جریان در میدان مغناطیسی قرار گیرد. بر حامل‌های جریان نیمه‌رسانا نیرویی وارد می‌شود که جهت آن هم بر جهت جریان و هم بر جهت میدان مغناطیسی عمود است. پس از تعادل» ولتاژی در دو لبه‌های نیمه‌رسانا ایجاد می‌گردد. فرمول ساده ضریب هال که بالاتر تعریف شد. در نیمه‌رساناها پیچیده‌تر می‌شود. چراکه دو نوع حامل بار در آن‌ها وجود دارد: الکترونها و حفره‌هاء و هر کدام از آن‌ها می‌توانند چگالی‌ها و قابلیت تحرک متفاوتی داشته باشند. برای میدان‌های مغناطیسی معمولی. ضریب هال به صورت زیر | رم + رم Ry = eye + Pye)? 

صفحه 30:
که در آن چگالی الکترون‌ها. ۵ چگالی حفره‌ها. 6 !| قابلیت تحرک الکترون‌ها, ‎A‏ قابلیت تحرک حفره‌ها و 6 مقدار مطلق بار الکتریکی است. در میدان‌های قوی, عبارت ساده‌تری؛ معادل آنچه در گونه تک‌حامل شاهد هستيم: وجود دارد. (p= nb) Ru = cpa aby? 

صفحه 31:
wlio ۳ ها و 1 1 ‎aoe‏ ۱ س 9 

صفحه 32:
1-ساخت رزومه تحصیلی و کاری حرفه ای 2-ساخت انواع پاور پوینت حرفه ای 3-تایپ, ویرایش,خلاصه نویسی و انجام تحقیق 4-رسم انواع نمودار با نرم افزار 5-حذف بک گروند و ویرایش فایل ]00 6-تسلط بر فیزیک هالیدی, مغناطیس, الکترودینامیک, ریا = عمومی 1و2 با کمترین قیمت وبهترین کیفیت ppt.sm69@gmail.com