materijali.elfak.ni.ac.rsmaterijali.elfak.ni.ac.rs/poluprovodnici_pred.pdf · ˚#ˇ " ˇˇ ˇ...
TRANSCRIPT
������������ � ����������������������� ���
��������������� � ��� ��
���������������������������������
����� ������������������������������������!�����!��� ����"��#���$� �����%�����
����&"�"��������� ���������� ������!������"�������
���������������������������� ��
� ���������� ���������'�()�*��� ���������������������'�*�+�)�&�(�
�D� 'YRGLPHQ]LRQD�UH^HWND�6L�VD�NRYDOHQWQLP�YH]DPD�E� (QHUJHWVNL�GLMDJUDP�QD�7 �.
.7 �=
������������� ������ ���� ����������� �
���������� �� ��� ���� ����������� �
6L�NULVWDO�GRSLUDQ�DWRPLPD�
SHWRYDOHQWQH�SULPHVH��$V���
AHWLUL�YDOHQWQD�HOHNWURQD�$V�
XaHVWYXMX�X�IRUPLUDQMX�
NRYDOHQWQLK�YH]D��GRN�SHWL�
HOHNWURQ�RVWDMH�QHXSDUHQ��
3RWUHEQD�MH�PDOD�HQHUJLMD�GD�
SHWL�HOHNWURQ�QDSXVWL�DWRP�$V�L�
SRVWDQH�VORERGDQ�
(QHUJHWVNL�GLMDJUDP�6L�GRSLUDQRJ�SHWRYDOHQWQLP�$V��8�]DEUDQMHQRM
]RQL�SRVWRML�GRQRUVNL�QLYR�(GEOL]X�GQD�SURYRGQH�]RQH�(
F��(QHUJLMD�
MRQL]DFLMH�DWRPD�$V�MH�����H9�
��������� ���������� �
(QHUJHWVNL�GLMDJUDP�6L�GRSLUDQRJ�%��7URYDOHWQH�SULPHVH�XQRVH�X�
]DEUDQMHQX�]RQX�DNFHSWRUVNL�QLYR�(DEOL]X�YUKD�YDOHQWQH�]RQH�(
Y��
(QHUJLMD�MRQL]DFLMH�DWRPD�%�MH������H9�
6L�NULVWDO�GRSLUDQ�DWRPLPD�
WURYDOHQWQH�SULPHVH��%���%RU�
LPD�WUL�YDOHWQD�HOHNWURQD�NRML�
XaHVWYXMX�X�IRUPLUDQMX�
NRYDOHQWQLK�YH]D��-HGDQ�
HOHNWURQ�QHGRVWDMH�]D�IRUPLUDQMH�
aHWYUWH�NRYDOHWQH�YH]H��
1HGRVWDWDN�HOHNWURQD�
SUHGVWDYOMD�^XSOMLQX��3RWUHEQD�MH�
PDOD�HQHUJLMD�GD�^XSOMLQD�
QDSXVWL�DWRP�%�L�SRVWDQH�
VORERGQD�
��� �������� ���������� �
�����������������!��� ���������� �
DG11 =
������ � "���������!��� ���������� �
DG11 >
DG11 <
�����#����" ������������������� ���������� ��
��
��
����
� � � � � � �
� � � � � � �
� � � � � � �
� � � � � � �
�
�
��
��
+- ��� GD ����
Q � EURM�HOHNWURQD�X�SURYRGQRM�]RQL
1G�� EURM�MRQL]RYDQLK�GRQRUVNLK�SULPHVD
S � EURM�^XSOMLQD�X�YDOHQWQRM�]RQL
1D�� EURM�MRQL]RYDQLK�DNFHSWRUVNLK�SULPHVD
������������������ �LQSQ =¢
Ü=²²
Õ
±
ªª
½
» -
¢²²
Õ
±
ªª
½
» -
-�L
IY
Y
IF
F QN7
((H[S1
N7
((H[S1
ܲ²
Õ
±
ªª
½
»
-=
N7
(H[S11Q
J
YFL�
²²Õ
񦦫
»-=
N7
(H[S11Q
J
YFL�
���(���������� ���������
�====DDGGS1Q1 SQ =
���,��������� ���������
�==DDS1 GG Q1SQ -+=
1LVNH�7� ��S GG Q1Q -=
9L^H�7��VREQD��
Q
QS1Q
LG
�
=à�
GGG Q11 -=
+
1G� XNXSDQ�EURM�GRQRUVNLK�SULPHVD
QG� EURM�QHMRQL]RYDQLK�GRQRUVNLK�SULPHVD
�EURM�HOHNWURQD�QD�GRQRUVNRP�QLYRX�(G�
DDD S11 -=
-
1D� XNXSDQ�EURM�DNFHSWRUVNLK�SULPHVD
SD� EURM�QHMRQL]RYDQLK�DNFHSWRUVNLK�SULPHVD
�EURM�^XSOMLQD�QD�DNFHSWRUVNRP�QLYRX�(D�
²²Õ
񦦫
» -+
=
N7
((H[S
1Q
IG
GG
�
�� ²²
Õ
񦦫
» -+
=
N7
((H[S
1S
DI
DD
�
��
���+������������ ���������
�== GG Q1DDS1QS -+=
1LVNH�7� ��Q DDS1S -=
9L^H�7��VREQD��
S
QQ1S
LD
�
=à�
���-����"������� ���������
GGDD Q1SS1Q -+=-+
3RORCDM�)HUPLMHYRJ�QLYRD�X�GRSLUDQLP�SROXSURYRGQLFLPD
(QHUJHWVNL�GLMDJUDP�SROXSURYRGQLND�SULNOMXaHQRJ�QD�
NRQVWDWQR�HOHNWULaQR�SROMH�.��&HORNXSQL��HQHUJHWVNL�GLMDJUDP�
VH�NULYL�]ERJ�SURPHQH�HOHNWURVWDWLaNH�HQHUJLMH�HOHNWURQD�
��$��%���� "��������������������� ��
8�SURYRGMHQMX�VWUXMH�XaHVWYXMX�HOHNWURQL�L�^XSOMLQH���������
..HS.HQYHSYHQ- SQSQ
rrr
rr
r
smm =+=+-=
SQ HSHQ mms +=
���������� ���������� �
Ü== LQSQ
� � � � ²²Õ
񦦫
»-+=+=
N7
(H[S11HQH
J
YFSQLSQL�
mmmms
��
��
�SQ
�YF
7a�
7a1�1
-
mm 5DVHMDYDQMH�QD�YLEUDFLMDPD�
UH^HWNH
R
LOQs
s
7
�
N
(a
J
�
²²Õ
񦦫
»-=
N7
(H[S
J
RL�
ss
������������� �������
QHQms =SQ >> � � � � � �77�7Q
Qsm Ü
�D��,VSRG�7S�NRQFHQWUDFLMX�HOHNWURQD�NRQWUROL^H�MRQL]DFLMD�GRQRUD��
�E��,]PHGMX�7S�L�7V�NRQFHQWUDFLMD�HOHNWURQD�MHGQDND�MH�
NRQFHQWUDFLML�GRQRUD���F��1D�YLVRNLP�WHPSHUDWXUDPD�WHUPLaNL�
JHQHULVDQL�HOHNWURQL�L]�YDOHQWQH�]RQH�QDGYODGDYDMX�HOHNWURQH�VD�
MRQL]RYDQLK�GRQRUD�L�SROXSURYRGQLN�VH�SRQD^D�NDR�VRSVWYHQL
1D�QLCLP�WHPSHUDWXUDPD�GRPLQLUD�UDVHMDYDQMH�QD�SULPHVDPD��D�QD�
YL^LP�WHPSHUDWXUDPD�UDVHMDYDQMH�QD�YLEUDFLMDPD�UH^HWNH�
7HPSHUDWXUQD�]DYLVQRVW�HOHNWULaQH�SURYRGQRVWL�SROXSURYRGQLND�Q�
WLSD
������������������� ���� ����������
+DOO�RY�HIHNDW�X�SROXSURYRGQLNX�JGH�VX�SULVXWQL�HOHNWURQL�L�
^XSOMLQH��2EH�YUVWH�QRVLODFD�VNUH`X�SUHPD�GRQMHP�GHOX�X]RUND�]ERJ�
aHJD�+DOO�RY�QDSRQ�]DYLVL�RG�RGQRVD�SRNUHWOMLYRVWL�L�NRQFHQWUDFLMD�
HOHNWURQD�L�^XSOMLQD�
8�UDYQRWHCL�MH�
Q\S\Q\S\QS\ QYSYHQYHSY--- -=Ü=+=+= �
]S\S\ %HYH.) -=
]Q[\Q\ %HYH.) +=-
S
S\
S\
Y
H)
m=
Q
Q\
Q\
Y
H)
m=-
][S\SS\ %..Y �mm -=
][Q\QQ\ %..Y�
mm +=
][Q\Q][S\S %.Q.Q%.S.S ��mmmm --=-
� � � ���QS[]QS\ QS.%QS. mmmm -=+
8�[�SUDYFX�
� � [[QSQ[S[[ .H.QSHQYHSY- Ü+=+= mm
� � � � Ü-=+
���QS[]SQ\ QS-%SQH. mmmm
][
\
+%-
.5 =
� �� ��
��
QS
QS
+
QSH
QS5
mm
mm
+
-
=
=D��Q!!S�HQ
5+
�-=
=D��S!!Q� HS5+
�+=
=QDN�+DOO�RYH�NRQVWDQWH�RGUHGMXMH�
]QDN�YH`LQVNLK�QRVLODFD
=D��VRSVWYHQL�SROXSURYRGQLN�Q S QL�
L
QS
QS
QS
L+
HQ
5
s
mm
mm
mm -
=
+
-
=
�
��������������������� ���������� ������������������������� �������
D��6RSVWYHQD�DSVRUSFLMD
E��3ULPHVQD�DSVRUSFLMD
�������������������
D��'LUHNWQL�SUHOD]
��
��
SS
NN
rr
rr
=
Ü=
*D$V�MH�SROXSURYRGQLN�VD�GLUHNWQLP�HQHUJHWVNLP�SURFHSRP�
�PLQLPXP�3=�SRNODSD�VH�VD�PDNVLPXPRP�9=�
6L��*H��MH�SROXSURYRGQLN�VD�LQGLUHNWQLP�HQHUJHWVNLP�SURFHSRP�
�PLQLPXP�3=�MH�SRPHUHQ�X�RGQRVX�QD�PDNVLPXP�9=�
J
J
KF(K
ln ==
lJ�� JUDQLFD�VRSVWYHQH
DSVRUSFLRQH�PR`L
IRQJ
IRQJ KKF
K(K n
l
nn +=+=
!������������������ ��������
������������� ���������
J
J
KF(
l=
������������� ���������
GGF
KF(((
lD =-=
"��������
��
��J
"��������
��
�J �
G�
��#��$�������� ��������%����������
�D� (OHPHQWDUQL�SROXSURYRGQLFL
�E� 3ROXSURYRGQLaND�MHGLQMHQMD�L�OHJXUH
�F� 2UJDQVNL�SROXSURYRGQLFL
��#�&��'������������� ��������
(�)�%����������*��+$,��� ���
&�-�.�&%����������/��+$,��� ���
.���.�#�012/�+$,��� ���
(�&)%����������/��+$��� ���
&�.%����������!��+$�� ���
(�))3�&���3�.�#���4������4����0�+$��� ���
(�����������/��+,$��� ���
(�-���������5��+,$��� ���
&�&���������/�+,$��� ���
(�&3���#�����4��������1�+,$��� ���
&�&#�����������6�+,,,��� ���
'��+�$�/*782*87!'9':';*
/��� ��+/�
�+�+ �J�&2�a�6L�a�&�a�6L2 ���
'RELMDQMH�L]�NYDUFD�
aLVWR`D����
�+�+ �J�+�W�6L+&O�J�+&O�a�6L ���
WULKORUVLODQ��NOMXaD�QD���R&�
��
��
������'HVWLODFLMD�WULKORUVLODQD
�� �+�+ �J�+&O�a�6L�J�+�W�6L+&O ���
SROLNULVWDOQL
, ���������������������������1 ��%����
.ULVWDORJUDIVNX�RULMHQWDFLMX�6L�LQJRWD�R]QDaDYD�]DUDYQMHQL�GHR��
,QJRW��GXCLQH�GR��P��VHaH�VH�URWLUDMX`RP�GLMDPDQWVNRP�WHVWHURP�
��#�.��0�� ������������������������ ��
+�� !,,�69,� WLS�MHGLQMHQMD<�=��4�1�/4�=�/�4�1�*�4���*�
7LS�SURYRGQRVWL�RYLK�MHGLQMHQMD�RGUHGMHQ�MH�QHVWHKLR�
PHWULMRP��MHGLQR�VH�&G7H�GRSLUD�SULPHVDPD�
WLSQH=Q=Q
2
=Q2=Q
[
-Ü+�
¹Ü
-+
+
�
�
�
�
/HJXUH�
� � � �[[[[
&G7HL+J7H7H&G+J-
-
���
��� �,,,��9� WLS�MHGLQMHQMD���������������� �� ���� �����������������
7LS�SURYRGQRVWL�RYLK�MHGLQMHQMD�RGUHGMHQ�MH�GRSLUDQMHP�
/HJXUH�
� � � �[[[[
*D$VL$O$V$V*D$O-
-
���
��� �,9��9,� WLS�MHGLQMHQMD�������������
7LS�SURYRGQRVWL�RYLK�MHGLQMHQMD�RGUHGMHQ�MH�QHVWHKLR�
PHWULMRP�
>LULQD�]DEUDQMHQH�]RQH�(J�VXCDYD�VH�VD�RSDGDQMHP�7�
�� ��� ����
����
���
�� �
�� �,9��9,� WLS�MHGLQMHQMD���������������������������
/HJXUH�
� � � �[[[[
3E7HL6Q7H7H3E6Q-
-
���
2YD�MHGLQMHQMD�LPDMX�L]UD]LWH�WHUPRHOHNWULaQH�RVRELQH�
������������������� ���!������
*UDGH�PDNURPROHNXODUQH�NULVWDOH�
������"���� � QDSDUDYDQMHP�GRQRUD��DONDOQLK�PHWDOD��LOL
DNFHSWRUD��KDORJHQD��PHQMD�RWSRUQRVW�]D����
UHGRYD�YHOLaLQH������ GR����WP�
�������#������ � r VH�GRSLUDQMHP�PHQMD�]D����UHGRYD�YHO�
�����������������
��$����%��&������������"������������
7URNRPSRQHQWQH�SROXSURYRGQLaNH�OHJXUH�RS^WH�IRUPXOH�
$[
%��[
&�GRELMDMX�VH�NRPELQRYDQMHP�UD]OLaLWLK�VDVWDYD�
GYRNRPSRQHQWQLK�MHGLQMHQMD�$&�L�%&��WM��
� � � � &%$%&$&[[[[ -
-
٠��
$�%�&�� VLPEROL�KHPLMVNLK�HOHPHQDWD
[����������� PRODUQL�VDVWDY
=D�YH`LQX�WURNRPSRQHQ\QLK�OHJXUD�SRVWRML�OLQHDUQD�]DYLVQRVW�
HQHUJHWVNRJ�SURFHSD�(J�RG�PRODUQRJ�VDVWDYD�[�
� � � � [((([(%&J
$&J
%&JJ ¢-+=
'������!�����!���
� ��� �
����
���
���
�
'RELMDQMH�OHJXUH�HQHUJHWVNRJ�
SURFHSD�RGUHGMHQRJ�KHPLMVNLP�
VDVWDYRP�[��$NR�MHGLQMHQMH�%&�
LPD�GLUHNQL�D�$&�LQGLUHNWQL�
SURFHS��OHJXUD�LPD�GLUHNWQL�
SURFHS�]D�[�����L�LQGLUHNWQL�]D�
[!����
�������(������� ���!����)��*�(�"���&���
� +�����"�����(�����"������"�������������0DWHULMDOL�VD�YH`LP��LQGLUHNWQLP�SURFHSRP�
����� ��� �GLUHNWQL�SURFHS�����,
������
��
�
��
���
����
����Q��������
����������������������
���� �S��������
����� !�R��
��� � �"#$!����
%��%���
8SRUHGQH�NDUDNWHULVWLNH�PDWHULMDOD�NRML�VH�NRULVWH�X�
WHKQRORJLML�GLVNUHWQLK�NRPSRQHQDWD�L�LQWHJULVDQLK�NROD
�-��������.!������*����"����!�"���"��
������� �[����[��
� -/+���������.!��������*����"����!�"���"��
�[����[��� ����,�0����,���
�+�"��"����.��)��&�
0DWHULMDOL�VD�GLUHNWQLP�SURFHSRP
� ��"��"������#����!�����.��)��&�
0DWHULMDOL�VD�(J����H9
=D�RSVHJ�]UDaHQMD����mP������=D�RSVHJ�]UDaHQMD�����mP��,�[1���[��
� ��"��"���� ���"�)��(���( ������&�(�
0DWHULMDOL�VD�(J�NRML�RGJRYDUD�VSHNWUDOQRM�REODVWL�PLQLPDOQRJ�
VODEOMHQMD�RSWLaNRJ�VLJQDOD
������� �[����[���,�[1���[��
� ��������2���&�
0DWHULMDOL�VD�(J�������H9��QDMYH`D�JXVWLQD�VXQaHYH�
HQHUJLMH�
��� ����,��
� �.!����.��)��&�
0DWHULMDOL�VD�GLUHNWQLP�SURFHSRP��YHOLaLQD�(J�VH�ELUD�SUHPD�
ERML�]UDaHQMD
7HUPLaNH�YLEUDFLMH�DWRPD�PRJX�GD�SUHNLQX�YH]H�L�NUHLUDMX�SDURYH�
HOHNWURQ�^XSOMLQD
��
����
aN�
aN�
(QHUJLMD�HOHNWURQD
(QHUJLMD�̂XSOMLQD
8NXSQD�HQHUJLMD�HOHNWURQD�X�3=
��P
NK((
Q
F�
��
��
p
+=
8NXSQD�HQHUJLMD�^XSOMLQD�X�9=
��P
NK((
S
Y �
��
��
p
-=
���� ��
� � ��
�
���� �
�
(K
P�(�'
p
=
3R�PRGHOX�VORERGQLK�HOHNWURQD�JXVWLQD�VWDQMD�MH�
(�� NLQHWLaND�HQHUJLMD
,]����� NLQHWLaND�HQHUJLMD�HOHNWURQD (�(F
,]���� NLQHWLaND�HQHUJLMD�^XSOMLQD (Y�(
�"����������"���*��"��&��.������"����� �0�
� � � � ��
�
���� �
F
�Q
F ((K
P�(�' -=
p
�"����������"���*��"��&��.��3 ��&���� �'0�
� �� � ��
�
���� �
Y
�S
Y ((K
P�(�' -=
p
%URM�HOHNWURQD�X�3=�NRML�LPDMX�HQHUJLMX�X�LQWHUYDOX�G(�
G(�(�I'GQQF
¢¢=
N7
((QI
H
�(�I-
+
=
�
�
�����
��
���
�
����
8NXSDQ�EURM�HOHNWURQD�X�3=��
Ïϸ
¢¢�¢¢=
F
FYUK
F(
QFQ
(
(
F G(�(�I�(�'G(�(�I�(�'Q
N7
((
QI
I
H�(�IN7((
-
-
=Ü>>-
4�����"����&������"����� �0�
²²Õ
񦦫
» --=
N7
((H[S1Q
IF
F� �
�
����
K
N7P1
�Q
F
p
=
%URM�^XSOMLQD�X�9=�NRMH�LPDMX�HQHUJLMX�X�LQWHUYDOX�G(�
G(�(�I'GS SY ¢¢=
�(�I�(�I QS -=�
8NXSDQ�EURM�^XSOMLQD�X�9=��
Ïϸ-
¢-¢�¢¢=
YY
YGQR
(
QYS
(
(Y G(��(�I��(�'G(�(�I�(�'S �
4�����"����&��3 ��&���� �'0�
²²Õ
񦦫
» -=
N7
((H[S1S
IY
Y
� ��
����
K
N7P1
�S
Y
p
=
�D��(QHUJHWVNL�GLMDJUDP�VRSVWYHQRJ�SROXSURYRGQLND���E��*XVWLQD�
HQHUJHWVNLK�VWDQMD��EURM�VWDQMD�SR�MHGLQLFL�HQHUJLMH�L�SR�MHGLQLFL�
]DSUHPLQH�NULVWDOD����F�)HUPL�'LUDF�RYD�IXQNFLMD��YHURYDWQR`D�
]DX]LPDQMD�HQHUJHWVNLK�VWDQMD����G��3URL]YRG�'�(�I�(��MH�
HQHUJHWVND�JXVWLQD�QRVLODFD�QDHOHNWULVDQMD�
²²Õ
񦦫
» -=²²
Õ
񦦫
» --Ü=
N7
((H[S1
N7
((H[S1SQ
IY
Y
IF
F
F
YYF
I
1
1OQ
N7(((
��+
+=
'RGDWDN��7HKQROR^NL�QL]�SURL]YRGQMH�'DUOLQJWRQRYRJ�SDUD