32. На какие группы, по способности проводить ток, различаются кристаллические твердые тела? Что такое полупроводники и чем они характеризуются?
На проводники и диэлектрики: проводники хорошо проводят ток, а диэлектрики, наоборот, практически его не проводят.
К полупроводниковым материалам относят вещества, занимающие по удельному электрическому сопротивлению промежуточное положение между проводящими материалами и диэлектрическими (ρ>10-4 – ρ<1010) Омсм. 1) Во-первых, наиболее существенной особенностью полупроводников является их способность изменять свойства электропроводности (в первую очередь величину ρ) в очень широких пределах вод воздействием внешних факторов: температуры; электрического и магнитного поля; освещения. 2) Во-вторых, в полупроводниковых материалах можно относительно просто (за счет введения примесей, инжекции и прочее) менять количество носителей заряда и характер их движения.
33. На какие группы, по способности проводить ток, различаются кристаллические твердые тела? В чем состоит отличие собственных полупроводников от примесных? Какие разновидности примесных полупроводников вам известны?
На проводники и диэлектрики: проводники хорошо проводят ток, а диэлектрики, наоборот, практически его не проводят.
Собственным называют бездефектный (с идеальной кристаллической решеткой) тщательно очищенный от посторонних случайных примесей (как говорят химически «чистый» - количество примесей не превышает 10-6 %) кристаллический полупроводник.
Для целенаправленного
изменения свойств «чистые», собственные
полупроводники легируют, т. е. в них,
путем использования специальных
технологий, вводят атомы примесей.
Легирование позволяет менять тип
проводимости полупроводника (с
собственного на примесный: «n»
– электронный или «р» – дырочный) и
его удельное объемное сопротивление.
В полупроводнике, легированном донорной
примесью, который чаще называют примесным
полупроводником n
- типа, концентрация
«свободных» электронов значительно
больше концентрации дырок
Электронов больше и их называют основными
носителями заряда, дырки – неосновными.
В полупроводнике, легированном акцепторной
примесью, который чаще называют примесным
полупроводником р - типа,
наоборот, концентрация «свободных»
дырок значительно больше концентрации
электронов
Дырок больше и их называют основными
носителями заряда, электроны –
неосновными.
34. На какие группы, по способности проводить ток, различаются кристаллические твердые тела? Какие два конкурирующих процесса идут в кристаллической решетке полупроводника, находящегося при комнатной температуре?
На проводники и диэлектрики: проводники хорошо проводят ток, а диэлектрики, наоборот, практически его не проводят.
Итак, исходя из модели ковалентных связей, можно констатировать, что в полупроводнике под воздействием внешней тепловой энергии (температуры) идет процесс образования «свободных» электронов и дырок в результате которого в кристалле имеется определенное количество «свободных» носителей заряда. Этот процесс называют термогенерацией электронно - дырочных пар (подвижных носителей заряда). Наряду с этим существует и противоположный, конкурирующий процесс, когда, отдав полученную дополнительную энергию, электрон может опять занять место в системе ковалентных связей. Этот процесс называется рекомбинацией (воссоединением) электронов и дырок.