Полупроводниковые электронные приборы. » ЭЛЕКТРОННАЯ И ДЫРОЧНАЯ ПРОВОДИМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Март 4, 2009

Полупроводники представляют собой группу веществ, которые по своей проводимости занимают среднее место между проводниками и диэлектриками. Для полупроводников характерен отрицательный температурный коэффициент электрического сопротивления в широкой области температур. При возрастании температуры сопротивление полупроводников уменьшается, а не увеличивается, как у большинства твердых проводников. Как правило, полупроводники имеют кристаллическое строение.
Принципы работы полупроводниковых диодов и транзисторов связаны с электрической проводимостью полупроводников. Исследования советских и иностранных ученых показали, что существуют полупроводники двух основных типов. Одни полупроводники, например окислы алюминия, цинка, титана и др., обладают подобно металлам электронной проводимостью и называются полупроводниками типа n (от слова negative — отрицательный), так как в них ток представляет собой перемещение электронов, т. е. отрицательно заряженных частиц. В этих полупроводниках имеется большое количество полусвободных электронов, которые очень слабо связаны с ядрами атомов и совершают беспорядочное тепловое движение между атомами кристаллической решетки.

Под действием разности потенциалов полусвободные электроны получают дополнительное движение в определенном направлении, которое и является электрическим током.

Полупроводники второго типа, к которым относятся закись меди, селен и другие вещества, обладают так называемой дырочной проводимостью и называются полупроводниками тина р (от слова positive — положительный). Электрический ток в них следует рассматривать как перемещение положительных зарядов. В полупроводниках типа р полусвободных электронов нет. Поэтому в них электроны не могут двигаться так, как в  полупроводниках типа n. Атом полупроводника типа р под влиянием тепловых или других  воздействий может потерять один из более удаленных от ядра электронов. Тогда атом будет иметь положительный заряд, численно равный заряду электрона. Подобный атом не следует называть ионом. В проводниках с ионной проводимостью, например в электролитах, ток представляет собой движение ионов (слово «ион» означает путешественник), а в полупроводниках типа р механизм перемещения зарядов иной. В этих полупроводниках кристаллическая решетка достаточно прочна. Ее атомы, лишенные электронов, не передвигаются, а остаются на своих местах. Отсутствие электрона в атоме полупроводника, т. е. наличие в атоме положительного заряда, называют дыркой. Это название подчеркивает, что в атоме не хватает одного электрона, т. е. образовалось свободное место. Дырки ведут себя, как элементарные положительные заряды. Дырочная проводимость состоит в том, что под влиянием разности потенциалов перемещаются дырки, а это эквивалентно перемещению положительных зарядов.

Комметирование закрыто.