The Fermi Energy in Semiconductor Thin Films With Nonparabolic Energy Band

Abstract

Bu tez çalısmasında nonparabolik enerji bandlı yarı iletken ince filmlerde elektron gazının istatistiği arastırılmıstır. Özellikle dejenere durumda Fermi enerjisi için konsantrasyon ve film kalınlığının fonksiyonu olan genel formül bulunmustur. Bu formül keyfi nonparabolik enerji bandlı yarı iletkenler için geçerli olup, özel durumlar için de uygulanabilir. Parabolik enerji bandlı yarı iletken filmlerde iki bandlı model için Fermi enerjisinin ayrıntılı ifadesi bulunmustur. Bu ifade film kalınlığına bağlı olarak incelenmis ve kalınlığın belli bir değerinde Fermi enerjisinin minimumdan geçtiği tespit edilmistir. Fermi enerjisinin minimum değerine karsılık gelen uygun kalınlığın konsantrasyonun fonksiyonu olduğu bulunmustur. Anahtar kelimeler: Boyut olaylarının etkisi, Fermi enerjisi, ?nce film

In this thesis the statistics of electron gas in a semiconductor films with nonparabolic energy band have been investigated. The general formula of Fermi-energy has been found as a function of thickness and concentration of electrons in degenerated state. An expression of Fermi energy of semiconductor films with parabolic energy band has been found for two-band model. This expression has been investigated as a function of film thickness and Fermi energy has a minimum value in a specific thickness. The thickness which corresponds to the minimum value of Fermi energy has been found as a function of concentration. Key Words: Size effects, Fermi energy, Thin film.