Полупроводники Зависимость сопротивления полупроводников от температуры Электронная и дырочная электропроводность Собственная и примесная проводимости Полупроводники n- и p- типа

Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Полупроводниками называют такой класс веществ, который по своей электропроводимости расположен между проводниками и диэлектриками. Примеры: фосфор, мышьяк, бор, германий, кремний, селен, теллур и др. Характерной особенностью полупроводников является резкое уменьшение удельного сопротивления при их нагревании. Для возникновения электрического тока необходимы два условия: наличие свободных заряженных частиц и разности потенциалов. В полупроводниках имеются носители зарядов двух типов: электроны и «дырки». «Дырки» - это места, откуда под влиянием внешнего воздействия электрон был переведен в свободное состояние или же захвачен примесным атомом. «Дырка» ведет себя как положительно заряженная частица При определенных температурах валентные электроны полупроводника, например, кремния, участвуют в образовании ковалентных связей с соседними атомами, поэтому полупроводик в таком состоянии ведет себя как диэлектрик. Но с повышением температуры или освещением полупроводника излучением определенной частоты некоторые электроны становятся свободными подобно электронам в металле и перемещаются между узлами решетки. В электрическом поле свободные электроны перемещаются в одну сторону, а «дырки» - в противоположную. Проводимость полупроводников, обусловленная наличием у них свободных электронов, называют электронной проводимостью, наличием «дырок» - дырочной проводимостью. Проводимость чистых полупроводников, не содержащих каких-либо примесей, называют собственной проводимостью. Собственная проводимость полупроводников обычно невелика, т.к. мало число свободных электронов, а следовательно и «дырок». Число свободных носителей заряда при собственной проводимости можно увеличить за счет повышения температуры полупроводника. При наличии примесей наряду с собсвенной проводимостью возникает дополнительная проводимость – примесная. Изменяя концентрацию примесей, можно значительно изменить число носителей заряда того или иного знака. Примеси, легко отдающие электроны, называют донорными, а полупроводники с такими примесями - n-типа. Примеси, захватывающие электроны и создающие «дырки», - акцепторными, а полупроводники с макими примесями – р - типа.