Електричний струм в напівпровідниках. Існує особливий клас кристалічних тіл, які не є такими хорошими провідниками, як метали, але і не є такими хорошими ізоляторами як діелектрики. Ці речовини мають особливими фізичними властивостями. Їх детально вивчав [link]
Питомий опір зменшується з ростом освітленості. Ця залежність використовується в фоторезисторах.
При введенні домішок іншої валентності, в напівпровідниках питомий опір зменшується, тому що росте число вільних носіїв заряду.
2. Будова напівпровідників.
У напівпровідниках атоми пов'язані ковалентними (парноелектронную) зв'язками, які при низьких температурах і освітленості міцні. З ростом ж температури і освітленості ці зв'язки можуть руйнуватися, утворюючи вільний електрон і "дірку".
Типовими представниками напівпровідників являютсягерманійікремнія.
Реальними частинками є лише електрони (e). Е лектронная провідність обумовлена рухом вільних електронів. Діркова провідність викликана рухом пов'язаних електронів, які переходять від одного атома до іншого, по черзі заміщаючи один одного, що еквівалентно руху "дірок" в протилежному напрямку. "Дірка" умовно приписується "+" заряд.
У чистих напівпровідниках концентрація вільних електронів і «дірок» однакові. Електронно-діркова провідність - провідність, викликана утворенням вільних носіїв заряду (електронів і «дірок»), що утворюються при розриві ковалентних зв'язків, називається власною провідністю.
Домішкових провідність - провідність, обумовлена утворенням вільних носіїв заряду при внесенні домішок іншої валентності (n).
Питомий опір (p) убуває, якщо t 0 - зростає. Ця залежність використовується в термисторах Індій в германій
n домішки> n напівпровідник
Миш'як в германій
n прим. = 5; n п / прово-к = 4
Кожен атом домішки вносить вільний електрон
n домішки Індій в германій n прим. = 3; n п / прово-к = 4 Кожен атом домішки захоплює електрон з основного напівпровідника, створюючи додаткову дірку Напівпровідники n - типу з донорной домішкою Напівпровідники р - типу з акцепторною домішкою Основні носії заряду Основні носії заряду Чи не основні носії Чи не основні носії За механізмом утворення вільних носіїв заряду провідність напівпровідників ділиться на власну і примесную. По виду основних носіїв заряду ділиться на: електронну. дірковий. електронно-дірковий. Вольт-амперна характеристика напівпровідникового діода при контакті 1. Утворюється контактна електричне поле, в результаті дифузії електронів в напівпровідник р-типу, а дірок напівпровідник n-типу. Створюється замикаючий шар для основних носіїв заряду. Одностороння провідність p - n - переходу При такому включенні (рис. 2) p-n-переходу зовнішнє електричне поле напруженістю послаблює к. Збагачує прикордонний шар основними носіями і забезпечує струм значної сили, званий прямим і обумовлений рухом основних носіїв заряду. При зворотному включенні підсилює к. Прикордонний шар збіднюється основними носіями заряду. Тече дуже малий струм, обумовлений рухом неосновних носіїв заряду через p-n-перехід, яких дуже мало. Власна провідність напівпровідників мала, але при наявності домішок поряд з власною провідністю виникає домішкових провідність. Саме ця особливість напівпровідників відкриває широкі можливості для їх застосування в радіоелектронній промисловості. § 3.21. Приклади розв'язання задач, стор. 329 Якими носіями електричного заряду може створюватися струм в металевих провідниках? Як змінюється опір напівпровідників з ростом температури?Контакт напівпровідників p і n - типів.
Схожі статті