11.Строение полупроводников. Подвижные носители зарядов. Природа тока в чистых полупроводниках. Условия возникновения тока.

Полупроводник — класс твёрдых (как правило, кристаллических) материалов, обладающих одновременно двумя типами проводимости — электронной и дырочной. Имеет кристаллическую ришотку.

По значению удельного электрического сопротивления полупроводники занимают промежуточное положение между хорошими проводниками и диэлектриками. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.), огромное количество сплавов и химических соединений. Почти все неорганические вещества окружающего нас мира – полупроводники. Самым распространенным в природе полупроводником является кремний, составляющий около 30 % земной коры.

В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника.

Если концентрация электронов значительно превосходит концентрацию дырок, то такой полупроводник называют полупроводником n-типа проводимости. В этом случае основными носителями заряда являются электроны, а неосновными носителями — дырки.

Соответственно, если концентрация дырок выше, чем электронов, то полупроводник называют полупроводником p-типа. В нем основными носителями являются дырки, а неосновными носителями — электроны.

Ток в полупроводниках это упорядоченное движение носителей зарядов. В полупроводниках возможны два типа проводимости электронная и дырочная. При этом электрическое сопротивление полупроводника находится где-то между сопротивлением проводника и диэлектрика.

Количество электронов равно количеству дырок только у чистых полупроводников их проводимость называется собственной. Если к полупроводнику добавить примесь, то характер проводимости меняется. Различают два типа проводимости электронная и дырочная. Характерной особенностью полупроводников, отличающих их от металлов, является возрастание электропроводности с ростом температуры.

12.Полупроводники с акцепторной и сонорной примесью. Природа тока. Условия возникновения тока.

Количество электронов равно количеству дырок только у чистых полупроводников их проводимость называется собственной. Если к полупроводнику добавить примесь, то характер проводимости меняется. Различают два типа проводимости электронная и дырочная.

Примесь с больше валентностью, чем основной полупроводник называется донорной.

В результате добавления примеси появляется большое количество свободных электронов, и удельное сопротивление всего проводника уменьшается на порядки даже, приближается к сопротивлению проводника.

Поскольку основными носителями зарядов являются электроны, то полупроводник называется полупроводником n типа.

Примеси вводимые для получения вакансий называются акцепторными. С их введением в полупроводник увеличивается количество дырок, за счет этого у него уменьшается удельное сопротивление. Количество дырок становится значительно больше, чем количество электронов, такая проводимость называется дырочной.

А полупроводник с дырочной проводимостью называется полупроводником p типа.

В полупроводниках лишь очень небольшая доля всех электронов находится в свободном состоянии и участвует в создании электрического тока. В полупроводнике все время идут два противоположных процесса. С одной стороны, идет процесс освобождения электронов за счет внутренней или световой энергии; с другой стороны, идет процесс захвата освобожденных электронов, т. е. воссоединения их с тем или иным из оставшихся в полупроводнике ионов — атомов, потерявших свой электрон. В среднем каждый освобожденный электрон остается свободным лишь очень короткое время — от 10-3 до 10-8 с (от одной тысячной до одной стомиллионной секунды). Постоянно некоторая доля электронов оказывается свободной, но состав этих свободных электронов все время изменяется: одни электроны переходят из связанного состояния в свободное, другие — из свободного в связанное. Равновесие между связанными и свободными электронами является подвижным, или динамическим.