‘≥зика > ≈лектричний струм в нап≥впров≥дниках

≈лектричний струм в нап≥впров≥дниках

“ема:	≈лектричний струм в нап≥впров≥дниках.
ѕитанн¤:	1. ѕор≥вн¤льна характеристика пров≥дник≥в, д≥електрик≥в та нап≥впров≥дник≥в. 2. «алежн≥сть пров≥дност≥ речовин в≥д температури, на¤вност≥ дом≥шок та осв≥тленост≥. 3. ¬ласна ≥ дом≥шкова пров≥дн≥сть нап≥впров≥дник≥в.

ƒ/з І21.1 Ц 21.3.

1. ≈лектропров≥дн≥сть речовин характеризуЇтьс¤ на¤вн≥стю великоњ к≥лькост≥ в≥льних зар¤д≥в та њх рухлив≥стю.

¬ пров≥дниках Ї величезна к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в немаЇ, ¤к≥ мають хорошу рухлив≥сть.

¬ д≥електриках немаЇ (майже) в≥льних зар¤д≥в.

¬ нап≥впров≥дниках при звичайних умовах в≥льних зар¤д≥в, а при нагр≥ванн≥, опром≥ненн≥, на¤вност≥ дом≥шок зТ¤вл¤Їтьс¤ велика к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в ≥ вони стають пров≥дниками. ƒо них належать елементи IV групи таблиц≥ ћЇндЇлЇЇва герман≥й, кремн≥й, селен, а також сполуки з елемент≥в ≤≤≤ групи ≥ елементами V групи ≥ р¤д ≥нших.

мал. 21.1

ћетали Ќап≥впров≥дники ƒ≥електрики

2. ѕров≥дн≥сть речовин залежить в≥д температури на¤вност≥ дом≥шок та осв≥тленост≥, так ¤к ц≥ фактори впливають на к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в та њх рухлив≥сть.

ѕри нагр≥ванн≥ пров≥дник≥в ≤ роду к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в практично не м≥н¤Їтьс¤, а њх рухлив≥сть пог≥ршуЇтьс¤, що приводить до пог≥ршенн¤ пров≥дност≥. Ќа¤вн≥сть дом≥шок також пог≥ршуЇ пров≥дн≥сть. ќсв≥тлен≥сть практично впливаЇ на пров≥дн≥сть.

ѕри нагр≥ванн≥ д≥електрик≥в по¤вл¤Їтьс¤ незначна к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в, тому пров≥дн≥сть трохи покращуЇтьс¤. ѕри сильн≥шому нагр≥ванн≥ д≥електрик швидше руйнуЇтьс¤ (плавитьс¤, горить) н≥ж в ньому по¤витьс¤ достатньо велика к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в. Ќа¤вн≥сть дом≥шок також незначно покращуЇ пров≥дн≥сть. ќсв≥тлен≥сть майже не м≥н¤Ї.

¬ нап≥впров≥дниках нагр≥ванн¤, опром≥ненн¤ ≥ на¤вн≥сть дом≥шок р≥зко зб≥льшуЇ к≥льк≥сть в≥льних зар¤д≥в ≥ тому пров≥дн≥сть значно покращуЇтьс¤.

3. –озр≥зн¤ють власну ≥ дом≥шкову пров≥дн≥сть нап≥впров≥дник≥в.

якщо нап≥впров≥дник нагр≥ти або опром≥нити, то електрони почнуть в≥дриватись в≥д своњх атом≥в, а на њх м≥сц≥ виникне д≥рка (фактично позитивний ≥он), ¤к≥й приписують позитивний зар¤д. “аким чином в нап≥впров≥днику в≥дбуваЇтьс¤ генерац≥¤ (утворенн¤) пар зар¤д≥в Уелектрон Ц д≥ркаФ, ¤ких Ї однакова к≥льк≥сть.

ѕров≥дн≥сть, створена власними нос≥¤ми зар¤ду, називаЇтьс¤ власною. якщо електрон попадаЇ в д≥рку, то в≥дбуваЇтьс¤ рекомб≥нац≥¤, тобто зникненн¤ пари зар¤д≥в.

мал. 21.2

якщо в нап≥впров≥дник герман≥й добавити елемент V групи таблиц≥ ћЇндЇлЇЇва мишТ¤к, то чотирма своњми електронами в≥н звТ¤жетьс¤ з чотирма атомами герман≥ю, а пТ¤тий електрон лишившись без звТ¤зку в≥д≥рветьс¤ ≥ стане в≥льним. “обто нос≥¤ми зар¤ду будуть негативн≥ в≥льн≥ електрони. “акий нап≥впров≥дник називаЇтьс¤ п-типу (в≥д слова негатив), а дом≥шки Ц донорними.

якщо в нап≥впров≥дник герман≥й добавити елемент ≤≤≤ групи, наприклад ≥нд≥й, то трьома своњми електронами в≥н звТ¤зуЇтьс¤ з трьома атомами герман≥ю, а дл¤ звТ¤зку з четвертим атомом позичаЇ електрон у ¤когось атома герман≥¤. Ќа тому м≥сц≥ лишаЇтьс¤ позитивна д≥рка.

“акий нап≥впров≥дник називаЇтьс¤ р-типу (в≥д слова позитив), а дом≥шки акцепторними.

ѕров≥дн≥сть створена зар¤дами дом≥шок називаЇтьс¤ дом≥шковою.

мал. 21.3; 21.4.

1

Ќазва: ≈лектричний струм в нап≥впров≥дниках
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-03-24 (1128 прочитано)