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Factores de Conversión PROPIEDADES DE ALGUNOS SEMICONDUCTORES Densidad efectiva de estados, masas efectivas y concentraciones intrínsecas (a 300 K) Nc [cm-3] Silicio 2.8 1019 Arseniuro de Galio 4.7 1017 Germanio 1.04 1019 Nv [cm-3] 1.04 1019 7.01018 6.0 1018 m*n/me m*p/me 1.08 0.067 0.55 0.56 0.48 0.37 Energías de Ionización de impurezas en el silicio y germanio Energía de Ionización [eV] Impurezas Si Ge Donores Fósforo Arsénico Aceptores Boro Aluminio Impurezas Donores Selenio Telurio Silicio Germanio 0.045 0.05 0.012 0.0127 0.045 0.06 0.0104 0.0102 Energía de Ionización [eV] Si 0.0059 0.0058 0.0058 0.0061 Aceptores Berilio Zinc Cadmio Silicio Germanio 0.028 0.0307 0.0347 0.0345 0.0404 ni [cm-3] 1.5 1010 1.8 106 2.4 1013 Concentraciones intrínsecas del Ge, Si y La integral de Fermi-Dirac F ½ en función de la GaAs como función de la temperatura. energía de Fermi. Energías de Ionización de impurezas en el arseniuro de galio Posición del nivel de Fermi como función de la xconcentración de donores (tipo n) y concentración de aceptores (tipo p). Posición del nivel de Fermi como función de la temperatura para distintas concentraciones de dopantes. Valores típicos de movilidad y coeficientes de difusión a 300 K y a bajas concentraciones de dopantes Dn Dp µn µp [cm2/s] [cm2/s] [cm2/V s] [cm2/V s] Silicio 1350 35 480 12.4 Arseniuro de Galio 8500 220 400 10.4 Germanio 3900 101 1900 49.2 Funciones de trabajo de algunos elementos Elemento Función de trabajo φm [eV] Ag, plata 4.26 Al, alumionio 4.28 Au, oro 5.1 Cr, cromo 4.5 Mo, molibdeno 4.6 Ni, niquel 5.15 Pd, paladio 5.12 Pt, platino 5.65 Ti, titanio 4.33 W, tungsteno 4.55 (a) (b) Movilidades de electrones (a) y huecos (b) Silicio para varias concentraciones de dopantes. Los recuadros pequeños muestran el comportamiento del Si “casi” intríseco. Afinidades electrónicas de algunos semiconductores. Función de trabajo χsc [eV] Ge, germanio 4.13 Si, silicio 4.01 GaAs, arseniuro de galio 4.07 AlAs, arseniuro de aluminio 3.5 semiconductor Movilidades de electrones y huecos del Ge, Si y GaSa a 300 K Resistividad del Si en función de la concentración de impurezas a T = 300 K Velocidad de arrastre en función del campo eléctrico para silicio de alta pureza, germanio y arseniuro de galio.. Simplificaciones usuales de la ecuación de transporte ambipolar Especificación Efecto Estado estacionario ∂ (δ n) ∂ (δ p ) = 0, =0 ∂t ∂t Distribución uniforme de portadores en exceso ∂ 2 (δ n) ∂ 2 (δ p ) Dn = 0, D = 0, p ∂x 2 ∂x 2 Campo eléctrico nulo ∂ (δ n) ∂ (δ p ) E = 0, E =0 ∂x ∂x Sin generación de portadores en exceso g’=0 Sin recombinación de portadores en exceso δn δp = 0, =0 τ no τ po
