Билет 27. 1.Основные свойства полупроводников

1.Основные свойства полупроводников. Электроны проводимости и дырки. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Применение полупроводников.

Полупроводники (ПП)

→вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами

→ вещества, не имеющие свободных электрических зарядов при обычных условиях

→ вещества, удельное сопротивление которых очень сильно зависит от внешних условий – нагревания, освещения

→ удельное сопротивление ПП уменьшается при повышении температуры→используется в терморезисторах (устройствах, измеряющих температуру, используются в качестве датчиков температуры, термореле)

→ удельное сопротивление ПП уменьшается при их освещении→используется в фоторезисторах (фотореле)

→ПП – это элементы 4 группы таблицы Менделеева – германий и кремний

→ПП – это кристаллы, обладающие ковалентной связью →один или несколько электронов на внешней орбите атома обобществляются между соседними атомами

→При нагревании или освещении электроны, участвующие в ковалентной связи получают энергию для разрыва связи с атомом и становятся свободными, а на их месте образуется незаполненная связь – дырка.

→в ПП под действием внешних условий возникают свободные заряды →отрицательные электроны и

→положительные дырки

→ проводимость ПП электронно-дырочная – собственная: число электронов = число дырок

→Более широкое применение находят ПП с примесной проводимостью

Примесь	Элемент V группы (мышъяк)	Элемент III группы (индий)
Количество электронов на внешней орбите	5 электронов: 4 участвуют в ковалентной связи, 1 – свободный электрон	3 электрона: все участвуют в ковалентной связи, 1 связь не заполнена – дырка
Соотношение между электронами и дырками	число электронов > число дырок	число электронов < число дырок
Основные носители заряда	Электроны	Дырки
Неосновные носители заряда	Дырки	Электроны
Проводимость	n-типа – электронная	p-типа – дырочная
Примесь	Донорная	Акцепторная

→ используется контакт ПП двух типов электронно-дырочный переход p-n переход в ПП диодах, транзисторах

→ПП диод используется для выпрямления переменного тока

→ ПП применяются повсеместно во всех современных устройствах электроники и радиотехники

2.Задача на определение удельной теплоемкости вещества.