В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

1) Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых убывает с повышением температуры. К полупроводникам относятся кремний, германий, селен и др.

2) У проводников в отличии от металлов удельное сопротивление не растет с увелич температуры.

3) Собственная проводимость: Полупроводник, который не имеет посторонних примесей, обладает собственной проводимостью. Положительный заряд иона в кристалле уравновешивается отрицательным заря-дом четырех электронов, находящихся на внешней оболочке. Вместе с электронами соседних атомов они образуют ковалентные связи. Соседние атомы, обмениваясь электронами, вступают во взаимодействие, т.е. становятся связанными. Такая связь и называется ковалентной. При этом два электрона соседних атомов одновременно принадлежат сразу двум атомам, т.е. являются общими.

При температуре абсолютного нуля все электроны внешних оболочек участвуют в ковалентных связях, и полупроводники являются изоляторами, так как не имеют свободных электронов, создающих проводимость при температуре, отличной от абсолютного нуля, вследствие теплового колебания атомов решетки некоторые электроны получают энергию, достаточную для того, чтобы оторваться от своего атома. При этом образуется два свободных носителя заряда - электрон проводимости и «дырка». Дыркой называют разорванную связь между атомами.

Так как отрицательный электрон покидает электрически нейтральный атом, то при этом у атомного остатка образуется избыток положительного электричества, которым и обладает дырка. Таким образом, за счет тепловых колебаний решетки генерируется электронно - дырочная пара. Свободный электрон может занимать любое положение внутри решетки, а блуждающая по кристаллу разорванная связь (дырка) перемещается от одного атома к другому за счет того, что разорванная связь замещается электроном одного из соседних атомов, при этом у соседнего атома образуется новая разорванная связь и так далее. Ясно, что свободный электрон и дырка существуют и движутся независимо, то есть собственная проводимость является проводимостью электронно - дырочно­го типа.

4) Носители тока собственной проводимости полупроводников явл электронные дырки.

5) Электрическим током в полупроводниках называется направленное движение электронов к положительному полюсу, а дырок- к отрицательному полюсу.

6) Введение примеси в полупроводник сильно влияет на его проводимость. Различают два типа примеси: донорную(мышьяк) и акцепторную(индий).

7) Донорная примесь-это примесь, отдающая свой лишний электрон, не участвующий в создании ковалентной связи.

Акцепторная примесь-это примесь, у которой не достаёт электронов до полной ковалентной связи с соседними атомами.

8) Полупроводники с донорными примесями обладают электронной проводимостью и называются полупроводниками n-типа.

Полупроводники с акцепторными примесями обладают дырочной проводимостью и называются полупроводниками p-типа.

9) n-p переход- контакт двух проводников.

Прямой ток- ток через p-n переход осущ основными носителями: из области n в область p- электронами, а из p-n – дырками.

Обратный ток- электроны через контакт идут из обл p в n, а дырки из n в p. Переход осущ осн носит.

10) Вольтамперная характеристика

 

 

11)Для выпрямления тока в радиосхемах наряду с двухэлектродными лампами применяют полупроводниковые диоды.

12)а)Транзистор

б) Биполярный транзистор состоит из трех различным образом легированных полупроводниковых зон: эмиттера E, базы B и коллектора C. К каждой из зон подведены проводящие контакты. База расположена между эмиттером и коллектором и изготовлена из слаболегированного полупроводника, обладающего большим сопротивлением.

в) электроны, основные носители тока в эмиттере, проходят через открытый переход эмиттер-база (инжектируются) в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует с основными носителями заряда в базе (дырками). Однако, из-за того что базу делают очень тонкой и сравнительно слабо легированной, большая часть электронов, инжектированных из эмиттера, диффундирует в область коллектора[1]. Сильное электрическое поле обратно смещённого коллекторного перехода захватывает электроны, и проносит их в коллектор. Ток коллектора, таким образом, практически равен току эмиттера, за исключением небольшой потери на рекомбинацию в базе, которая и образует ток базы

г) Транзистор применяется в: Усилительных схемах. Генераторах сигналов. Электронных ключах.