Question

Какого типа будет проводимость кремния, если к нему добавить индий?

Answer 1

Ответ:

Дырочная проводимость

Объяснение:

Введем в кристалл кремния трехвалентный атом индия (In). Индий установит ковалентные связи лишь с тремя соседними атомами кремния. Для четвертого «соседа», у индия не хватает одного электрона. Этот недостающий электрон может быть захвачен атомом индия из ковалентной связи соседних атомов кремния.

Атом индия превратиться в негативно заряженный ион, а в ковалентной связи соседних атомов образуется вакансия (дырка). В свою очередь, на это место может перескочить электрон из соседней ковалентной связи. В результате получается хаотическое блуждание дырок по кристаллу.

Если поместить полупроводник в электромагнитное поле, движение дырок станет упорядоченным, т.е. возникнет электрический ток. Таким образом, обеспечивается дырочная проводимость. Полупроводник с дырочной проводимостью называется полупроводником P-типа.

Answer 2

Добавление индия к кремнию приведет к созданию так называемого "легированного" или "импурированного" полупроводника. Изменение проводимости в полупроводниках происходит путем добавления небольшого количества других элементов (называемых примесями или легирующими атомами) к кристаллической решетке материала.

Тип проводимости полупроводника определяется типом примеси, которую мы добавляем. В случае кремния, его тип проводимости определяется типом примеси из группы трех основных примесей: донорных и акцепторных.

1. Донорные примеси: Добавление атомов, таких как фосфор, арсен или антимон, создает дополнительные электроны в кристаллической решетке кремния. Такие примеси делают материал "N-типом" (от англ. "Negative-type") или "электронно-избыточным", так как у него будет избыток электронов, способствующих проводимости.

2. Акцепторные примеси: Добавление атомов, таких как бор, галлий или индий, создает "дырки" в кристаллической решетке кремния. Такие примеси делают материал "P-типом" (от англ. "Positive-type") или "дырочно-избыточным", так как у него будет избыток дырок, которые тоже могут способствовать проводимости.

Таким образом, если к кремнию добавить индий, он будет P-типом полупроводника. Проводимость будет определяться движением дырок в кристаллической решетке.