Физика. Основные понятия, определения, законы, правила и формулы
Справочник по физикеFizikaBook.ru
Навигация
Статьи сайта FizBook.ru

Полупроводники

Полупроводники — широкий класс веществ, характеризующийся значениями удельного сопротивления, промежуточными между удельным сопротивлением металлов рм = 10 2—10~4 ом м и хороших диэлектриков рд » 108—1010 ом-м (значения удельного сопротивления указаны при комнатной температуре). Характерной особенностью полупроводников, отличающей их от металлов, является возрастание электропроводности с ростом температуры.

С повышением температуры тепловое движение начинает разрывать связи электронов и часть их превращается в свободные носители заряда. Разорванная связь становится блуждающей по кристаллу дыркой, поскольку электрон соседней связи быстро занимает место ушедшего. В чистых полупроводниках концентрации свободных электронов и дырок равны. Проводимость таких полупроводников называется собственной.

Связь электронов может быть разорвана не только тепловым движением, но и различными внешними воздействиями: светом, потоком быстрых частиц, сильным электрическим полем. Поэтому для полупроводников характерна высокая чувствительность электропроводности к внешним воздействиям, а также к наличию примесей и дефектов в кристаллах, поскольку во многих случаях энергия Электронов, локализованных вблизи атомов примесей или дефектов, существенно меньше, чем в идеальном кристалле данного полупроводника.

При внесении примесей в полупроводнике изменяется соотношение количества дырок и свободных электронов. При внесении акцепторных примесей концентрация дырок оказывается больше концентрации свободных электронов. При внесении до-норных примесей — наоборот (см. Также акцептор, донор). Носители заряда, концентрация которых обусловлена атомами примеси и полупроводника, называются основными носителями.

Носители заряда, концентрация которых обусловлена только атомами полупроводника, называются неосновными носителями. Проводимость полупроводников, содержащих примеси, получила название примесной. Возможность в широких пределах управлять электропроводностью полупроводников изменением температуры, введением примесей и т.д.

Явилась основой их многочисленных и разнообразных применений (полупроводниковые приборы, фотоэлементы, термоэлементы, выпрямители, приемники инфракрасного излучения и др.).

Наиболее типичными группами полупроводников являются: 1) элементы iv группы периодической системы д. И. Менделеева ge и si; 2) алмазоподобные полупроводники — соединения элементов iii группы (al, ga, in) с элементами v группы (р, as, sb) типа gaas, insb, gep, inp и т. Д.; 3) элементы vi (те и se) и v (as, sb, bi) групп и их ближайшие аналоги (pbs, pbse, sete, gete и др.); 4) соединения элементов vi группы с ti, v, mn, fe, ni, sn и др. Многие органические соединения также обладают свойствами полупроводников, например нафталин.

 

Полупроводники

Copyright ©, FizikaBook.ru, 2012. fizikabook@gmail.com При полном или частичном использовании материалов ссылка (для интернет-ресурсов - гиперссылка) на fizikabook.ru обязательна