Halfgeleider met een zeer hoge doteringsconcentratie waarin het Fermi-niveau in de geleidings- of valentieband ligt. Vertoont bijna metaalachtige eigenschappen en wordt gebruikt voor tunneldiodes en contacten met lage weerstand.
Japanse benaming: 縮退半導体
“Gedegenereerde halfgeleider” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Halfgeleiderfysica.
Vakgebied: Halfgeleiderfysica
Antwoord: B. Het ligt aan de kant van de geleidingsband ten opzichte van het intrinsieke Fermi-niveau
Doordat er in n-type veel elektronen in de geleidingsband zijn, verschuift het Fermi-niveau vanaf het intrinsieke Fermi-niveau nabij het midden van de kloof naar de geleidingsband. De positie wordt bepaald door Ec − EF ≈ kT·ln(Nc/ND) en nadert de geleidingsband met ca. 60 mV (bij kamertemperatuur) per tienvoudige toename van de donorconcentratie. Bij p-type verschuift het juist naar de valentieband. Het Fermi-niveau ligt niet altijd in de verboden zone: bij zeer hoge concentraties komt het in de band te liggen (gedegenereerde halfgeleider).
Antwoord: C. Gedegenereerde halfgeleider
Wanneer de onzuiverheidsconcentratie zeer hoog is (bij silicium ruwweg 10¹⁸ tot 10¹⁹ cm⁻³ of meer), komt het Fermi-niveau in de geleidings- of valentieband te liggen en vertoont het materiaal eigenschappen die dicht bij die van een metaal liggen. Dit is een gedegenereerde halfgeleider; de eenvoudige formule n × p = ni² geldt niet meer en de bandkloof lijkt kleiner te worden (bandkloofversmalling). Voorbeelden zijn de source en drain van een MOSFET, laagohmige contacten met elektroden en de hooggedoteerde gebieden van een tunneldiode.
Het Fermi-niveau ligt niet altijd in de verboden zone: bij zeer hoge concentraties komt het in de band te liggen (gedegenereerde halfgeleider).
Welke uitspraak over de ligging van het Fermi-niveau in een…Dit is een gedegenereerde halfgeleider; de eenvoudige formule n × p = ni² geldt niet meer en de bandkloof lijkt kleiner te worden (bandkloofversmalling).
Hoe heet een halfgeleider met een zeer hoge onzuiverheidsco…Fermi-niveau Bandgap (bandkloof) Tunneldiode (Esaki-diode) Acceptor Auger-recombinatie Diffusielengte Donor Effectieve massa Einstein-relatie Elektronenaffiniteit