Основные электрофизические свойства Ge и Si. Мелкие акцепторные и донорные уровни. 
Спектральный диапазон оптической прозрачности чистого кремния

Электрофизические свойства кремния. Акцепторные и донорные уровни

Элементарный кремний в монокристаллической форме является непрямозонным полупроводником. Ширина запрещённой зоны при комнатной температуре составляет 1,12 эВ, а при Т = 0 К составляет 1,21 эВ. Концентрация собственных носителей заряда в кремнии при нормальных условиях составляет порядка 1,5· 10¹⁰ см^?3.

На электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нём примеси. Для получения кристаллов кремния с дырочной проводимостью в кремний вводят атомы элементов III-й группы, таких, как бор, алюминий, галлий, индий. Для получения кристаллов кремния с электронной проводимостью в кремний вводят атомы элементов V-й группы, таких, как фосфор, мышьяк, сурьма. Из-за меньшей диэлектрической проницаемости и большей эффективной массы носителей заряда энергия ионизации мелких доноров и акцепторов в кремнии существенно выше, чем в германии, и для большинства примесей составляет около 0,05 эВ.

• · Диэлектрическая проницаемость — 12,5
• · Подвижность электронов — 0,14 мІ/(В· c).
• · Подвижность дырок — 0,05 мІ/(В· c).
• · Ширина запрещённой зоны:0 К — 1,165 эВ; 300 К — 1,2 эВ
• · Время жизни свободных электронов: 5 нс — 10 мс
• · Длина свободного пробега электрона: порядка 0,1 см
• · Длина свободного пробега дырки: порядка 0,02 — 0,06 см
• · Удельная теплоемкость (0 — 100 °C) Дж/(кг· К) — 710