24.Напівпровідники. Елетро-дірковий перехід.

Напівпровідники – речовини, у яких кількість вільних зарядів залежить від температури.

Характерна риса напівпровідників — зростання електропровідності зі зростанням температури; при низьких температурах електропровідність мала. При температурі близькій до абсолютного нуля напівпровідники мають властивості ізоляторів. Кремній, наприклад, при низькій температурі погано проводить електричний струм, але під впливом світла, тепла чи напруги електропровідність зростає.

Види напівпровідників:

Власна провідність

Напівпровідники, у яких вільні електрони і "дірки" з'являються в процесі іонізації атомів, з яких побудований весь кристал, називають напівпровідниками з власною провідністю. У напівпровідниках із власною провідністю концентрація вільних електронів дорівнює концентрації "дірок".

Домішкова провідність

Для створення напівпровідникових приладів часто використовують кристали з домішкової провідністю. Такі кристали виготовляються за допомогою внесення домішок з атомами тривалентного або пятивалентного хімічного елемента.

По виду провідності :

Електронні напівпровідники ( n-типу)

Діркові напівпровідники ( р-типу)

Електро-дірковий перехід

р - n-перехід - область напівпровідника, в якій відбувається перехід від електронної (n) до діркової (р) електропровідності. Створюється введенням у напівпровідник донорних і акцепторних домішок.Ширина Е.-д. п. зумовлена об'ємним електричним зарядом, який виникає на межі р- і n-областей. Осн. властивості Е.-д. п. визначаються потенціальним бар'єром идя електронів і дірок, який заважає переходові електронів з n- у р-, а дірок - з р-у n-область. Зовн. електр. поле змінює висоту бар'єра, при цьому струм через Е.-д. п. може змінюватися у широких межах (до 105 раз і більше). При прямих напругах (позитивний потенціал прикладений до р-, а негативний - до n-області) бар'єр знижується і відбувається інжекція (введення) електронів у р- і дірок у n-області. При змінній напрузі Е.-д. п. має комплексний опір, який характеризується активним опором і електроємністю, що залежать від прикладеної постійної напруги. Струм через Е.-д. п. змінюють, створюючи поблизу нього електрони й дірки освітленням, корпускулярним опроміненням і т. д. Е.-д. п.- осн. елемент напівпровідникових приладів: діодів, транзисторів, сонячних батарей тощо.

25.Магнітне поле. Сила Ампера.

Магнітне поле – неперервне поле в просторі, що здійснює силовий вплив га рухомі заряджені частинки.

Магнітне поле - складова електромагнітного поля, яка створюється змінним у часі електричним полем, рухомими електричними зарядами або спінами заряджених частинок. Магнітне поле спричиняє силову дію на рухомі електричні заряди. Нерухомі електричні заряди з магнітним полем не взаємодіють, але елементарні частинки з ненульовим спіном, які мають власний магнітний момент, є джерелом магнітного поля і магнітне поле спричиняє на них силову дію, навіть якщо вони перебувають у стані спокою. Сила Ампера – сила, що діє з боку магнітного поля на ділянку провідника зі струмом.

Магнітне поле утворюється, наприклад, у просторі довкола провідника, по якому тече струм або довкола постійного магніту.Магнітне поле вимірюється магнітометрами.

Закон Ампера — закон взаємодії постійних струмів. Установлений Андре-Марі Ампером в 1820 році. Із закону Ампера виходить, що паралельні провідники з постійними струмами, що течуть в одному напрямі, притягуються, а в протилежному — відштовхуються. Законом Ампера називається також закон, що визначає силу, з якою магнітне поле діє на малий відрізок провідника із струмом.

Сила Ампера залежить від сили струму , елемента (частини) довжини провідника , кута між напрямом струму і напрямом ліній магнітного поля та магнітної індукції , і задається формулою : dF=BIdl sin a