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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