Электропроводность полупроводников Связь между атомами осуществляется парой валентных

Электропроводность полупроводников Связь между атомами осуществляется парой валентных электронов (е) – один из которых принадлежит одному атому, другой – соседнему, и вращаются они по общей орбите – такая связь называется ковалентной. ----------------------------Ковалентные связи легко могут быть разрушены под действием дополнительной энергии – при этом появляются свободные электроны, которые хаотически движутся между узлами решетки. Освободившееся место называется дыркой проводимости. Если такой полупроводник поместить в электрическое поле, то электроны будут двигаться в сторону положительного потенциала, а дырки – в сторону отрицательного потенциала и направленное движение дырок и электронов создает электрический ток в кристалле.

Т. к. при освобождении электрон получает дополнительную энергию, то его полная энергия будет больше, чем у связанных электронов, на величину, необходимую для разрыва связи. Если отложить по вертикали энергию свободных и связанных электронов, то получим диаграмму: Энергией выше уровня Wc могут обладать только свободные электроны, а ниже Wv – только связанные, поэтому появляются зоны: - проводимости, выше Wc - валентная, ниже Wv Т. к. в идеальном кристалле электроны не могут обладать энергией, лежащей в зоне, расположенной между Wc и Wv, то ее называют запрещенной зоной.

Примесная проводимость - Процесс образования пары электрон – дырка, называется генерацией пары носителей заряда. - Процесс разрушения пары электрон - дырка, называется рекомбинацией носителей заряда. -----------------------------------------------------Для увеличения и управления электропроводимостью полупроводников в него вводят в небольшом количестве примеси, и получают примесную проводимость – электронную или дырочную. Для получения дырочной проводимости в полупроводник добавляют трехвалентные вещества (В, Al, In) – эта примесь называется акцептерной. Электронная проводимость образуется добавлением пятивалентной примеси (мышьяк, фосфор, сурьма) – эта примесь называется донорной. • Преобладающие по количеству заряды, называются основными (ОНЗ), другие – не основными (ННЗ). • Если ОНЗ в полупроводнике являются дырки, то это полупроводник pтипа. • Полупроводники, в которых ОНЗ являются электроны, называются полупроводниками n–типа.

Примеры акцептерной и донорной примесной проводимости