ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

3.4. ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

3.4.1. СОБСТВЕННАЯ И ПРИМЕСНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Проводимость чистых полупроводников электронно-дырочная (собственная проводимость).

При наличии в полупроводниковом материале малого процента (одна десятимиллионная доля) пяти валентной примеси, например Аs, каждый атом примеси окружен атомами основного полупроводника. При получении небольшой порции энергии электрон примеси покидает свой атом образуется свободный электрон, а примесной атом становится положительным ионом, закрепленным в узле кристаллической решетки (рис. 40, а).

Проводимость таких полупроводников электронно-дырочная со значительным преимуществом электронно-примесная проводимость электронного типа).

Такая примесь называется донором («дающий»), а полупроводник - примесным полупроводником n-типа (отрицательный).

При наличии в полупроводнике тривалентної примеси (например Иn) атом примеси захватывает атома основного полупроводника валентный электрон, тем самым пополняя недостаточный ковалентная связь. При этом он становится отрицательным iоном, закрепленным в узле кристаллической решетки, а в основном полупроводнике образуется подвижная дырка (рис. 40, б).

Такая примесь называется акцептор («берущий»), а полупроводник - примесным полупроводником р-типа (положительный).

Рис. 40

Проводимость полупроводников р-типа электронно-дырочная с явным преимуществом дырочной (примесная проводимость дырочного типа).

При создании в полупроводнике электрического поля свободные электроны движутся к аноду, а связанные электроны переходят от атома к атому, заполняя дыры. Дырки при этом перемещаются к катоду (как положительный заряд) и замыкают круг (рис. 41):

Рис. 41