Определение типа проводимости проводников при помощи метода термоЭДС

Метод термоЭДС заключается в том, что зонд, нагретый до 50-70 ° С, приводится в контакт с анализируемым полупроводником, и знак термоЭДС определяется по отношению к холодной части образца. При определении типа проводимости с помощью этого метода возникает вопрос о концентрациях легирующей примеси, при которых можно надежно определить степень и знак термоЭДС. В этом случае можно рассмотреть два предельных случая: концентрация легирующей примеси очень мала, что приблизительно соответствует собственному полупроводнику, и концентрация легирующей примеси очень высока, что приблизительно соответствует металлам. [1]
Рассмотрим механизм возникновения термина-ЭДС. Когда горячий датчик касается полупроводника, на последнем появляется градиент температуры. В результате в образце появляются градиент средней энергии и градиент концентрации носителей заряда. Это приводит к появлению диффузионного потока носителей заряда, то есть к появлению тока

. В результате разделения носителей нагрузки в образце образуется электрическое поле, которое генерирует компенсирующий поток носителей нагрузки. Разница потенциалов возникает между горячим зондом и холодной частью образца. Согласно формуле (5), член ЭДС полупроводника определяется двумя членами, каждый из которых соответствует вкладу электронов и дырок, и эти члены имеют противоположные знаки. [9]
В случае электронного полупроводника в разогретой области образца возникает положительный объемный заряд, в дырочном полупроводнике наоборот.
right227965(5)
00(5)
center9525
где а - удельная термо-ЭДС;
Nc, Nv - эффективные плотности состояний в зоне проводимости и в валентной зоне;
k - постоянная Больцмана;
п, р - концентрации электронов и дырок;
μn, μр - подвижности электронов и дырок;
е - элементарный заряд.
Для собственного полупроводника значение термоЭДС определяется только шириной запрещенной зоны и отношением подвижности электронов и промежутков