Урок 26. Полупроводники

Рис. 26.8

Рис. 26.9

Электронная примесная проводимость возникнет, если заменить некоторые атомы германия или кремния атомами другого вещества, но с пятью валентными электронами, например мышьяка Аs или сурьмы Sb (рис. 26.8). Тогда четыре электрона сурьмы пойдут на ковалентные связи с соседними атомами, а пятый электрон окажется слабо связанным с атомом и легко может стать свободным. В одном кубическом сантиметре вещества содержится около 10²² атомов. Замена одного атома германия из миллиона на атом сурьмы (или мышьяка) приведет к тому, что в каждом кубическом сантиметре полупроводника появится около 10¹⁶ свободных электронов, что и создаст возможность полупроводнику проводить электрический ток.

Итак, за счет внедрения в германий или кремний атомов пятивалентного вещества мы получает полупроводники с примесной электронной проводимостью. Их называют полупроводниками n-типа (от латинского слова negativus — отрицательный).

Дырочная примесная проводимость возникает, если в полупроводниковом кристалле заменить некоторые атомы другими атомами, содержащими три валентных электрона, например атомы индия In. В этом случае на образование ковалентной связи с соседними атомами у примесного атома не хватает одного электрона (рис. 26.9). По этой причине в том месте, куда внедрился атом примеси, образуется дырка, т. е. одного электрона недостает. При замене одного из миллиона атомов основного вещества на атом трехвалентной примеси в каждом кубическом сантиметре полупроводника образуется примерно 10¹⁶ дырок. Такой полупроводниковый кристалл обеспечит электрический ток благодаря дрейфу дырок, которые переносят положительный электрический заряд.