|
Рис. 26.5,а
Рис. 26.5,б
Рис. 26.6
|
Рассмотрим строение кристаллов этих веществ. В
кристаллах германия, а также кремния атомы располагаются
так, как показано на рисунке 26.5,а. Каждый из атомов германия окружен
четырьмя другими атомами, с которыми он связан ковалентными связями;
свободных электронов в кристалле нет.
Схема кристалла с
ковалентными электронными связями при очень низких температурах
показана на рисунке 26.5,б.
При нагревании или освещении кристалла некоторые
электроны
приобретают избыточную энергию и становятся свободными электронами. На
рисунке 26.6 показан только один свободный электрон, но атомов в
кристалле очень много, поэтому при нагревании или освещении кристалла в
нем появляется много свободных электронов, следовательно, возрастает
его электрическая проводимость.
Чем сильнее нагревается или освещается
полупроводник, тем больше в нем
появляется свободных электронов и тем больше становится его
электрическая проводимость, т. е. уменьшается сопротивление
полупроводника.
Освободившийся электрон уходит со своего места,
которое находилось
в системе связей между атомами. В этом месте образуется вакансия, т. е.
незаполненная электронная связь, называемая дыркой (см. рис. 26.6).
Число таких дырок тем больше, чем больше свободных электронов появится
в кристалле в результате его нагревания или освещения. Следовательно,
число дырок в кристалле полупроводника, как и число свободных
электронов, зависит от внешнего воздействия на кристалл. Дырка ведет
себя как положительный заряд. Дело в том, что недостаток отрицательного
заряда в системе электронной связи равносилен присутствию в этом месте
положительного заряда. Заряд дырки равен по модулю заряду электрона.
|
