Вопрос4.Полупроводники n-типа. Принцип получения. Особенности.

По виду проводимости полупроводники подразделяют на n-тип и р-тип. Полупроводник n-типа имеет примесную природу и проводит электрический ток подобно металлам. Примесные элементы, которые добавляют в полупроводники для получения полупроводников n-типа, называются донорными. Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд, переносимый свободным электроном.

Свойства полупроводников зависят от способа получения, так как различные примеси в процессе роста могутизменить их. Наиболее дешёвый способ промышленного получения монокристаллического технологическогокремния — метод Чохральского. Для очистки технологического кремния используют также метод зоннойплавки.

Для получения монокристаллов полупроводников используют различные методы физического и химическогоосаждения. Наиболее прецизионный и дорогой инструмент в руках технологов для ростамонокристаллических плёнок — установки молекулярно-лучевой эпитаксии, позволяющей выращиватькристалл с точностью до монослоя.

Вопрос5.Полупроводники p-типа. Принцип получения. Оссобености.

Полупроводник p-типа, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными. «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей.

Исследуя свойства полупроводниковых элементов и материалов, изучая свойства контакта проводника  и полупроводника, экспериментируя в изготовлении полупроводниковых материалов, Лосев 1920-х годах создал прототип современного светодиода.

Полупроводник — материал, без которого не мыслим современный мир техники и электроники. Полупроводники проявляют свойства металов и неметаллов в тех или иных условиях.

Концентрация дырок в валентной зоне определяется температурой, концентрацией акцепторов, положением акцепторного уровня над верхом валентной зоны, эффективной плотностью уровней в валентной зоне.

Вопрос6. Зависимость проводимости временных полупроводников от температуры.

Температурная зависимость электропроводности примесных полупроводников более сложная, чем собственных . Это связано как с генерацией носителей заряда, так и с механизмом их рассеяния.

С увеличением температуры число носителей, поставляемых примесями, возрастает, пока не истощатся электронные ресурсы примесных атомов 

Увеличение подвижности свободных носителей заряда с повышением температуры объясняется тем, что чем выше температура, тем больше тепловая скорость движения свободного носителя υ. Однако при дальнейшем увеличении температуры усиливаются тепловые колебания решетки и носители заряда начинают все чаще с ней сталкиваться, подвижность падает.

Электрическое сопротивление с ростом температуры возрастает; в полупроводниках же рост температуры сопровождается быстрым увеличением числа электронов в зоне проводимости и, следовательно, уменьшением электрического сопротивления.

Вопрос7.Дрейфовый и диффуционные токи в полупроводнике.

Электрический ток может возникнуть в полупроводнике только при направленном движении носителей заряда, которое создается либо под воздействием электрического поля (дрейф), либо вследствие неравномерного распределения носителей заряда по объему кристалла (диффузия). Если электрическое поле отсутствует, и носители заряда имеют в кристалле равномерную концентрацию, то электроны и дырки совершают непрерывное хаотическое тепловое движение. В результате столкновения носителей заряда друг с другом и с атомами кристаллической решетки скорость и направление их движения все время изменяются, так что тока в кристалле не будет

Направленное движение носителей заряда под действием сил электрического поля называют дрейфом, а вызванный этим движением ток – дрейфовым током. При этом характер тока может быть электронным, если он вызван движением электронов, или дырочным, если он создается направленным перемещением дырок.

Средняя скорость носителей заряда в электрическом поле прямо пропорциональна напряженности электрического поля:

Направленное движение носителей заряда из слоя с более высокой их концентрацией в слой, где концентрация ниже, называют диффузией, а ток, вызванный этим явлением, – диффузионным током. Этот ток, как и дрейфовый, может быть электронным или дырочным.

Степень неравномерности распределения носителей заряда характеризуется градиентом концентрации; его определяют как отношение изменения концентрации к изменению расстояния, на котором оно происходит. Чем больше градиент концентрации, т.е. чем резче она изменяется, тем больше диффузионный ток..