Электрический ток в полупроводниках

 

PostojannyiTok Polyprovodnik

При нагревании часть связей разрывается и в кристалле кремния появляется свободные электроны. На месте электрона возникает избыточный положительный заряд, называемый «дыркой».

Проводимость полупроводника: электронная и дырочная.

Акцепторные и донорные примеси.

1) Донорные примеси

PostojannyiTok Donor

Мышьяк пятивалентный, а кремний – четырехвалентный элемент \Rightarrow появляется одна лишняя связь \Rightarrow свободный электрон.

Примеси, дающие электроны называются «донорными». Проводимость полупроводников с донорными примесями в основном электронная. Такие полупроводники называются полупроводниками n -типа (от слова «negative»).

2) Акцепторные примеси

PostojannyiTok Akceptor

In – индий – трехвалентный элемент.

Если добавить в кремний небольшое количество трехвалентного индия, индию будет не хватать одного электрона для создания парноэлектронной связи с атомом кремния. На месте недостающего электрона возникает «дырка».

Полупроводники с акцепторными примесями обладают в основном дырочной проводимостью. Такие полупроводники называют полупроводниками p-типа (от слова «positive» - положительный)

Полупроводниковый диод.

PostojannyiTok Diod

p-n-переход открыт, дырки отталкиваются от положительного полюса батареи и притягиваются к отрицательному, электроны отталкиваются от отрицательного и притягиваются к положительному \Rightarrow через p-n-переход идет ток, т.е. диод включен в прямом направлении.

PostojannyiTok Diod2

Диод – это «стрелка». По стрелке ток идет, в обратную сторону – нет.

PostojannyiTok Diod3

p-n-переход закрыт, диод включен в обратном направлении.

PostojannyiTok Diod4

Ток не идет (мал).

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода

PostojannyiTok Volt AmpernayaCharakteristika