Урок: 54. Електропровідність напівпровідників,власна і домішкова провідність провідників.

Основою елементної бази сучасної радіоелектроніки є речовини, електрична провідність яких має проміжне значення між провідниками та діелектриками. Їх називають напівпровідниками.

Напівпровідниками називають речовини, електрична провідність яких менша, ніж у провідників електричного струму, та більша ніж, у діелектриків.

Типовими напівпровідниками є германій та кремній.

За температури, близької до абсолютного нуля, напівпровідник має властивості абсолютного діелектрика, оскільки в нього немає вільних електронів. З підвищенням температури зв`язок валентних електронів з атомними ядрами слабшає і деякі з них унаслідок теплового руху можуть залишати свої атоми. Такий атом стає позитивним іоном.

Електрон, що залишає міжатомний зв`язок, стає вільним, а там, де він був, утворюється вакантне місце, яке називають діркою. Виникнення дірки відповідає появі позитивного електричного заряду, що дорівнює за модулем заряду електрона. Чим віща температура напівпровідника, тим більше в нього з`являється вільних електронів і дірок.

Електропровідність напівпровідників зумовлена наявністю в них негативно заряджених вільних електронів та позитивно заряджених дірок.

Електрони та дірки за відсутності зовнішнього електричного поля рухаються хаотично в різні боки і не виходять за межі напівпровідника. Саме вони зумовлюють власну електропровідність напівпровідника.

Якщо в чистий напівпровідник додати навіть невелику кількість домішки у вигляді атомів інших елементів, електропровідність його різко підвищується. Залежно від структури атомів домішкових елементів, електропровідність напівпровідника буде електронною або дірковою.

Чим більше в напівпровідник буде введено атомів домішки з більшою валентністю, тим більше в його масі опиниться вільних електронів. Домішки такого типу називають донорними (атоми донорної домішки віддають електрони). Напівпровідники, що мають такі властивості, називають напівпровідниками з електропровідністю n–типу, або напівпровідниками n–типу.

Основними носіями заряду в напівпровідниках n–типу є вільні електрони.

Домішки, атоми яких приймають електрони від сусідніх атомів основного напівпровідника і утворюють надлишок дірок у напівпровіднику, називаються акцепторними домішками. Напівпровідники, які мають такі властивості, називають напівпровідниками з дірковою електропровідністю, або напівпровідниками р–типу.

Основними носіями заряду в напівпровідниках р–типу є дірки.

Особливостями електропровідності напівпровідників є те, що вона: зумовлена рухом вільних електронів і дірок; збільшується з підвищенням температури, під дією світла та зі зростанням напруженості електричного поля; залежить від домішок.

Домашнє завдання:

1. Опрацювати матеріал і скласти конспект, § 12, с.66 - 68, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В., Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

2.Дати відповіді на запитання ст.72, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

Підручник