1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Два види провідності напівпровідників

Два види провідності напівпровідників

При температурі абсолютного нуля (-273 ° С), в чистому напівпровіднику (власному напівпровіднику, або напівпровіднику i-типу) всі електрони перебувають у складі атомів, і напівпровідник є діелектриком.

При підвищенні температури частина електронів валентної зони потрапляє в зону провідності, і виникає електронна провідність. Але коли атом втрачає електрон, він стає зарядженим позитивно.

Переміщатися під дією електричного поля атом, який займає місце в кристалічній решітці, не може, але він здатний притягнути електрон із сусіднього атома, заповнивши «дірку» в своїй валентній зоні. Втративши електрон атом, в свою чергу, також буде шукати можливість заповнити у зовнішній оболонці «дірку». Дірка володіє всім і властивостями позитивного заряду, і можна вважати, що в напівпровіднику існують 2 види носіїв – негативно заряджені електрони і позитивно заряджені дірки.

Електрони провідності можуть займати вільні місця в валентної зоні, тобто об’єднуватися з дірками. Такий процес називається рекомбінацією, і, оскільки генерація і рекомбінація носіїв відбувається одночасно, при даній температурі кількість пар носіїв знаходиться в стані динамічної рівноваги – кількість виникаючих пар порівнюється з кількістю рекомбінуючих.

Власна провідність напівпровідника i-типу складається з електронної та діркової провідності, при цьому переважає електронна провідність, оскільки електрони більш рухливими дірок. Питома електрична провідність металів або напівпровідників залежить від числа носіїв заряду в 1 куб. см, або від концентрації електронів і дірок.

Якщо число атомів в 1 куб. см речовини порядку 1022, то при кімнатній температурі в металах число електронів провідності не менш числа атомів, тобто також порядку 1022, при цьому в чистому германии концентрація носіїв заряду порядку 1013 см-3, а в кремнії 1010 см-3, що значно менше, ніж у металу, тому провідність напівпровідників в мільйони і мільярди разів гірше, ніж у металів.

ПОДІЛИТИСЯ: