Новости партнёров:



Влияние примесей на проводимость полупроводников

Примесями называют атомы или ионы других химических элементов, внедренные в кристаллическую решетку чистого полупроводника. Проводимость полупроводника примеси значительно увеличивают, причем в одних случаях в большей мере увеличивается р-проводимость, а в других случаях п-проводимость.

Например, пусть в кристаллическую решетку германия (четырехвалентный элемент) с целью примеси внедрен фосфор (пятивалентный элемент). То теперь четыре из пяти валентных электронов атома фосфора, а также четыре валентных электрона соседних атомов германия участвуют в создании ковалентной связи, а пятый валентный электрон атома фосфора начинает быть электроном проводимости. Благодаря этому в кристаллической решетке германия увеличивается концентрация электронов проводимости. Теперь, если приложить электрическое напряжение к кристаллу германия с примесью фосфора, то в нем создастся электрический ток. Ток этот не только обусловлен упорядоченным движением электронов проводимости германия, но и также электронов проводимости фосфора.

Электронными полупроводниками или п-полупроводниками называют полупроводники, в которых преобладает электронная проводимость. Электронные полупроводники сформируются в том случае, если валентность химического элемента внедряемого в качестве примеси больше чистой валентности полупроводникового элемента. Например, п-полупроводник можно получить, вводя в кристалл германия мышьяк, сурьму или фосфор. Увеличится проводимость германия вследствие того, что будет введен химический элемент с меньшей валентностью в его кристаллическую решетку, например индий (трехвалентный элемент). Дырочная проводимость станет в этом случае преобладающей.

Дело заключается в том, что три из четырех валентных электронов атомов германия и три валентных электрона атома индия обусловят образование ковалентной связи; четвертый валентный электрон атома германия будет электроном проводимости, впоследствии чего образуется дырка. Электронов проводимости в кристалле германия не станет больше из-за наличия примеси, но количество дырок увеличится. Дырочными полупроводниками или р-полупроводниками называют полупроводники, в которых вследствие введения примесей преобладает дырочная проводимость.

Полупроводники различают в зависимости от сочетания чистого полупроводникового элемента и внедренных в него примесей, имеющие большей частью электронную или дырочную проводимость.


electrokiber.ru © Все права защищены. При копировании материалов ссылка на сайт обязательна