Собственная и примесная проводимость полупроводников

  • Собственная и примесная проводимость полупроводников    Собственной проводимостью обладают чистые проводники. Атом германия через свои четырехвалентные электроны образует с каждым из четырех соседних атомов германия парноэлектронную связь.

    При очень низких температурах полупроводники являются диэлектриками. При нагревании или облучении полупроводника энергия валентных электронов повышается и некоторые могут, разорвав связь, стать свободными, также образуется вакантное место называемое дыркой, якобы с положительным зарядом. Число свободных электронов и дырок одинаково. При наложении внешнего электрического поля электроны будут двигаться к +, а дырки к -.

    Примесные полупроводники получают добавлением примеси с валентностью большей или меньшей. Если валентность примеси больше, то 1 электрон сразу становится свободным. Такие примеси (с большей валентностью) называют донорными, а полупроводник с такой примесью полупроводником n-типа. В таком полупроводнике основные носители электроны, неосновные - дырки.

    Если валентность примеси меньше, то 1 электрона не хватает, сразу образуется дырка. Такие примеси называют акцепторные, а полупроводники p-типа. Основные носители тока дырки, неосновные - электроны.

    Свойства p-n-перехода:
    Область контакта между полупроводниками n и p-типа называют электронно-дырочным переходом или p-n-переходом. Если p-n-переход включить как (+p <-> n-), через p-n-переход проходят все основные носители зарядов (электроны к +, дырки к -). Здесь ток через p-n-переход большой, его называют прямым, а такое включение - прямое. При обратном включении (-p <-> n+), через p-n-переход пойдут неосновные носители, ток будет маленьким, его называют обратным. Значит, p-n-переход обладает односторонней проводимостью. Если p-n-переход заключить в металлический корпус, то мы получим полупроводниковый диод. Полупроводниковый диод применяется в выпрямителях. Если создать 2 p-n-перехода, получим полупроводниковый триод.

    Тэги: Полупроводник, проводимость