55. Полупроводниковые материалы.

Полупроводниковые материалы занимают промежуточное место между диэлектриками и полупроводниками. Они обладают узкой зоной, которая может быть преодалена за счет незначительных воздействий. От диэлектриков и полупроводников полупроводниковые материалы отличаются по двум признакам:

1. по причинам

2. по ширине запрещенной зоны

Область применения электропроводности:

В качестве выпрямителей, усилителей, генераторов, в качестве датчиков реактивных излучений, датчиков изоляционных магнитных индукций и напряженности магнитного поля.

56. Электропроводность полупроводников.

В собственных полупроводниках напряжение при действии на них повышенной температуры, электроны из эквивалентной зоны будут проходить из зоны проводимости и оставлять на свои места, которые состоят из одного химического элемента и не содержат примеси.

Примесные полупроводники с донорной примесью. При небольшом значении напряжения, при небольшом повышении температуры электропроводность в примесных зонах выпрямляется оставляя на примесных уровнях дырки. При дальнейшем повышении температуры будет наблюдаться переход электрона из валентной зоны в зону проводимости. Дырки на этих уровнях остаются связаны. Примеси поставляют электроны с примесными уровнями в зону проводимости называются донором, а такой полупроводник с примесями является донорным.

В полупроводнике с акцепторными примесями примесные уровни находятся над валентной зоной и они незаполнены. При достижении значений активации электроны из валентной зоны переходят на примесные уровни оставляя на своем месте в валентной зоне дырки.

Примесные уровни являются разобщенными , электроны, которые находятся на них будут связаны и не будут влиять на электропроводность такого полупроводника. При еще больших влияниях энергетического воздействия дырки будут переходить из валентной зоны в зону проводимости преодалевая сопротивления запрещенной зоны и создавая электропроводность р-типа в полупроводнике.

57. Собственные полупроводники.

Для полупроводников характерно наличие не очень широкой запрещенной зоны. Она составляет 0,5-2,5 эВ.

При каждом акте возбуждения в собственном полупроводнике одновременно создаются два заряда противоположных знаков, общее количество носителей заряда будет в 2 раза больше числа электронов в зоне проводимости.

Удельная проводимость:

Равновесная концентрация:

Электронов

Дырок

Подвижность электронов и дырок в выражении не одинаковы. Электроны и дырки обладают различной инерционностью при движении в поле кристаллической решетки полупроводника. Собственная электропроводность имеет слабопреобладающий электронный характер.

58. Примесные полупроводники.

В практике важное значение имеют материалы, у которых ощутимая концентрация собственных носителей заряда появляется при возможно более высокой температуре. Примесями в простых полупроводниках служат чужеродные атомы. Роль примесей играют всевозможные дефекты кристаллической решетки: пустые узлы, атомы или ионы, дислокации или сдвиги, микротрещины. Если примесные атомы находятся в узлах кристаллической решетки, то они называются примесями замещения, если в междоузлиях, то примесями внедрения.