Question

Как создаётся элетропроводность в кристаллах полуправодников? ​

Answer 1

Ответ:

Примесная проводимость полупроводников — электрическая проводимость, обусловленная наличием в полупроводнике донорных или акцепторных примесей.

Примесная проводимость, как правило, намного превышает собственную, и поэтому электрические свойства полупроводников определяются типом и количеством введенных в него легирующих примесей.

Собственная проводимость полупроводников обычно невелика, так как число свободных электронов, например, в германии при комнатной температуре порядка 3·1013 / см3. В то же время число атомов германия в 1 см3 ~ 1023. Проводимость полупроводников увеличивается с введением примесей, когда наряду с собственной проводимостью возникает дополнительная примесная проводимость.

Примесными центрами могут быть:

атомы или ионы химических элементов, внедренные в решетку полупроводника;

избыточные атомы или ионы, внедренные в междоузлия решетки;

различного рода другие дефекты и искажения в кристаллической решетке: пустые узлы, трещины, сдвиги, возникающие при деформациях кристаллов, и др.

Изменяя концентрацию примесей, можно значительно увеличивать число носителей зарядов того или иного знака и создавать полупроводники с преимущественной концентрацией либо отрицательно, либо положительно заряженных носителей.

Примеси можно разделить на донорные (отдающие) и акцепторные (принимающие).

Answer 2

Электропроводность в кристаллах полупроводников создается за счет наличия свободных электронов и дырок, которые могут перемещаться в кристаллической решетке. Давайте разберемся более подробно:

1. Свободные электроны: В кристаллах полупроводников, атомы могут образовывать ковалентные связи, в которых электроны делятся между атомами. Однако при повышении температуры или других воздействиях, некоторые из электронов могут получить достаточно энергии, чтобы покинуть свои атомы и стать свободными. Эти свободные электроны могут двигаться по кристаллу и создавать электропроводность.

2. Дырки: Возникающие при этом дырки также играют важную роль. Когда электрон покидает атом, на его место остается дырка — "пустое место" в электронной оболочке атома. Дырка ведет себя как заряженная частица с положительным зарядом и также способствует передвижению электрических зарядов в кристалле.

3. Тепловое возбуждение: Повышение температуры кристалла также способствует увеличению количества свободных электронов и дырок. Тепловое возбуждение может передать энергию атомам, позволяя электронам покидать свои места и создавать электропроводность.

4. Примеси: Добавление определенных типов атомов в кристаллическую решетку полупроводника может изменить его проводящие свойства. Примеси могут внести лишние или недостающие электроны, что сильно повлияет на электропроводность кристалла.

Таким образом, электропроводность в кристаллах полупроводников создается за счет движения свободных электронов и дырок под воздействием температуры, энергетических возбуждений и примесей. Это свойство полупроводников делает их важными компонентами в электронике и полупроводниковой промышленности.