|
|
| Добро пожаловать в
пользовательский раздел сайта! |
| |
| Библиотека
: Физика : Основы электродинамики
: Законы постоянного тока: Урок
18. |
|
Электрический ток в полупроводниках.
Собственная и примесная проводимость п/п.
p-n переход. |
|
По отношению к электрическому току все
вещества делятся на: проводники, диэлектрики и
полупроводники. Полупроводники - это небольшой класс
веществ (по сравнению с проводниками и диэлектриками)
электрическая проводимость которых зависит от внешних
условий, например от температуры или освещенности.
Полупроводник
- вещество, у которого удельное сопротивление может
изменяться в широких пределах и очень быстро убывает с
повышением температуры, а это значит, что электрическая
проводимость увеличивается. Напомним,
что у металлов с повышением температуры проводимость
уменьшается, так как растет сопротивление. В качестве
подтверждения приведем график зависимости сопротивления
от температуры для металлов и полупроводников.
Наиболее яркими представителями класса
полупроводников являются: кремний,
германий, селен.
Кроме этих элементов, являющихся чистыми
полупроводниками и обладающими так называемой
собственной проводимостью имеется большая группа
легированных (в составе имеются примеси)
полупроводников, обладающих примесной проводимостью. |
|
Рассмотрим механизм собственной
проводимости полупроводников. |
|
Чистые полупроводники находятся в
четвертом периоде таблицы Менделеева, а это значит, что
на внешнем электронном уровне у них располагаются 4
электрона. Таким образом в полупроводнике возникает
кристаллическая решетка, в которой каждый атом
полупроводника связан парными ковалентными связями с
четырмя соседними. В результате, при низких температурах
все электроны, расположенные на внешнем электронном
уровне участвуют в организации парных ковалентных связях
и следовательно свободных носителей зарядов нет и
кристалл ведет себя как диэлектрик.
При повышении температуры
ситуация начинает меняться. Энергия электронов
увеличивается, парные ковалентные связи разрываются и
электрон становится "собственностью" всего кристалла
полупроводника - свободным носителем заряда. На том
месте, откуда вылетел электрон образуется нехватка
отрицательного заряда, которая получила название "дырка"
и несущая положительный заряд. Если, такой кристалл
полупроводника поместить в электрическое поле (приложить
к кристаллу разность потенциалов), то в нем возникнет
электрический ток - обусловленный движением электронов и
"дырок". Такой тип проводимости называется собственной
проводимостью полупроводников. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_____________________________________________________
|
|
|
| |
Содержание |
|
| |
|
|
|
|
|
