Тема 33. Электрический ток в полупроводниках.

Тема 33. Электрический ток в полупроводниках.

1. Строение атома.

Атом любого элемента состоит из положительно заряженного ядра (положительных протонов и нейтронов), заряд ядра определяется числом протонов(Z). Вокруг ядра по замкнутым орбитам движутся электроны. Их число равно числу протонов в ядре. Т. о. в нормальных условиях атом электронейтрален.

Электроны в атоме образуют электронные оболочки с номерами n=1, n=2, n=3…, каждой из которых соответствует энергия Е₁, Е₂, Е₃. … На каждой оболочке может находиться 2n² электронов. Между оболочками находится запрещенный слой шириной ∆ Е = Е₂ – Е₁.

2. Строение полупроводников.

У полупроводников внешняя электронная оболочка остается незавершенной. Находящиеся в ней электроны могут вступать в химическую связь с определенным числом других атомов, образуя парно – электронные связи. Эти электроны называют валентными. При сообщении атому определенного количества энергии (например, при нагревании, освещении т. п. ), может произойти его ионизация, появляются свободные электроны. В электрическом поле они перемещаются, образуя электрический ток. Кроме того, при разрыве связи образуется вакантное место – дырка. В дырке имеется избыточный положительный заряд. Это вакантное место может занять любой другой валентный электрон. Но тогда на его месте образуется дырка. По мере того, как электроны занимают вакантные места, дырки перемещаются в противоположную сторону. При наличии электрического поля перемещение дырок становится тоже направленным (как и электронов).

Таким образом, чистые полупроводники обладают электронно-дырочной проводимостью. Проводимость чистых полупроводников называют собственной проводимостью. Обычно она не велика. С ростом температуры проводимость полупроводников растет.

12 Следующая ⇒