1.Электропроводность полу проводников.

Полупроводники – это в-ва, кот при комнатной температуре имеют удельное электрич сопротивление  = 10^-3 ¸ 10⁹ Ом∙см (элементы 4ой группы таб Менделеева), у проводников   10^-3 ¸ 10^-6 Ом∙см, у диэлектриков   10⁹¸10¹⁸ Ом∙см. ТКС = − (56) % / ºС, у металлов ТКС = (0,4 ¸ 0,6) % / ºС; При добавлении примеси в полупроводник удельное сопротивление его уменьшается. *Собственная проводимость i складывается из электронной (n) и дырочной (p) i = n + p, причем n = p. *Примесная электропров- при добавлении примеси в п\проводник число носителей заряда увеличивается. *Электронная проводимость-в кристалле одного из элементов IV- группы таб Мендел заменили атомом V-группы As-мышьяка. Четыре электрона мышьяка образуют ковалентную связь с четырьмя атомами исходного в-ва, пятый – движется вокруг своего атома по круговой орбите.Атом мышьяка становится положительным ионом. *Дырочная проводимость- Добавление в кристалл кремния атома одного из элементов Ш-группы таб Мендел приводит к замещению им атома основного в-ва. В кристаллической решётке остаётся одна незаполненная свободная связь, которая может быть заполнена электроном, пришедшим извне.

2.Р-п переход в равновесном состоянии.

Э лектронно-дырочным p-n-переход- граница между полупроводниками p- и n-типа. Если линейные размеры площади перехода намного больше толщины, переход называется плоскостным, если размеры соизмеримы – точечным. Равновесное состояние перехода – это состояние, при котором отсутствует внешнее напряжение (U_внеш= 0). Соединяем два полупроводника p- и n- типа (а). Начальная концентрация примесей неодинакова (б): p_p0p_n0 и n_n0n_p0. переход несимметричен (p_p0n_n0). Вблизи перехода дырки рекомбинируют с электронами и образуется в p-области отрицательный объемный заряд ионизированных акцепторов, а в n-области положительный объемный заряд ионизированных доноров (в). Образуется запирающий слой l₀, лишенный подвижных носителей заряда, и поэтому обладающих высоким электрическим сопротивлением. Толщина не превышает нескольких микрометров. Объемные плотности доноров и акцепторов равны qN_д = – qN_а.За счет объемного заряда на p-n переходе образуется поле Е (г), напряжённость его максимальна на границе перехода. Это поле препятствует диффузии основных носителей (уменьшается диффузионный ток), но способствует перемещению неосновных носителей заряда, т.е. дырок из n-обл в p-обл, а электронов из p-обл в n-обл. В изолированном п\проводнике сумма токов равна нулю. Устанавливается равновесие. Возникает потенциальный барьер (д),или контактная разность потенциалов _к = Е/q = (Е_cp – E_cn)/q = (кТ/q) ln(p_p/p_n) = (кТ/q) ln(n_n/n_p) = (кТ/q) ln[(N_aN_д)/n_i²], где кТ/q=_T – температурный потенциал,при Т =300 К _T = 0,026 В.

3.Прямое и обратное смещение р-п перехода.

П рямое смещение U_пр,- к p-области плюс, а к n-области – минус. U_пр уменьшает потенциальный барьер _к перехода U_пер=_к – U_пр. Ширина перехода уменьшается, основные носители идут к переходу, увеличивается диффузионный ток за счёт инжекции. Инжекция – введение основных носителей заряда через переход в область, где они становятся неосновными, при прямом смещении.

Обратное смещение к переходу - к p-области минус, а к n-области – плюс. Потенциальный барьер увеличивается. Запирающий слой расширяется, U_ПЕР = _к+U_обр. Носители заряда идут от перехода, сопротивление перехода увеличивается. Диффузионный ток уменьшается. Увеличивается обратный ток. Экстракция – введение неосновных носителей в область, где они становятся основными, за счёт обратного смещения. *Так как концентрация неосновных носителей намного меньше концентрации основных носителей, то обратный ток намного меньше прямого тока(I_обр  I_пр), т.е. переход обладает односторонней проводимостью или выпрямительным свойством.