Semiconductor numit clase de materiale, a căror creșteri de temperatură cu o creștere a conductivității, rezistența electrică scade. Acești semiconductori sunt fundamental diferite de metale. semiconductori tipice sunt cristale de germaniu și siliciu în care atomii sunt uniți printr-o legătură covalentă.
Structura atomilor germaniului
Semiconductori a primit numele lor, deoarece acestea posedă proprietăți intermediare între conductorii cu conductivitate electrică ridicată, și izolatori care nu conduc curent.
Semiconductori sunt o clasă specială de cristale. electroni de valență formează legături covalente regulate. O astfel de semiconductori ideale conduce complet curent electric (în absența iluminării, și expunerea la radiații).
Proprietatea principală a semiconductoarelor este schimba conductivitatea sub influența temperaturii, luminii, presiunea și prezența impurităților minore.
La fel ca în nonconductors, electronii în semiconductori asociate cu atomii, cu toate acestea, această relație este foarte fragil. Pe măsură ce crește temperatura (T> 0 K), lumina sau iradierea conexiune electronică poate fi rupt, rezultând într-o separare a electronilor din atom. Un astfel de electron este un curent purtător. Cu cât temperatura semiconductorului, cu cât concentrația electronilor de conducție, prin urmare, mai puțin rezistivitatea. Astfel, reducerea rezistenței de semiconductori atunci când sunt încălzite, datorită creșterii concentrației purtătoare în acesta.
Există două tipuri de conducție - electroni și conducta gaura.
Conductivitate, transportat de electroni liberi, numită conductivitate de electroni semiconductoare. conductivitate electrică se numește
n-conductivitate (de la cuvântul francez «negativ» - negativ). Electronii liberi sub influența unui câmp electric extern poate fi mutat în cristal, creând un curent de conducție de electroni.
conducție electronic se produce atunci când cristal de germaniu cu atomii tetravalent introdus atomi pentavalent (de exemplu, atomi de arsenic, As).
Patru electroni de valență ale unui atom de arsenic inclus în formarea de legături covalente cu patru atomi germaniului adiacente. Al cincilea electron de valență sa dovedit a fi de prisos. Acesta poate fi ușor separat de atomul de arsenic, și este liber. Aceste posturi vacante sunt numite găuri. Apariția găurilor datorate pierderii unui atom de electroni, și de aceea în formarea sa are loc o sarcină pozitivă în exces.
Conductivitatea gaura - conductivitatea semiconductorului, în care principalii purtători de sarcină - găuri. Gaura de conductivitate se numește p-conductivității (de la cuvântul «pozitiv» - pozitiv).
Figura prezintă diferite momente mai mulți atomi sunt aranjate de-a lungul semiconductor. Să presupunem că, la momentul inițial, în partea stângă a atomului a apărut o gaură, datorită faptului că electronul din atomul este plecat. Cu un atom gaura are o sarcină pozitivă, și poate atrage la sine un electron dintr-un atom învecinat. În cazul în care câmpul electric (diferența de potențial) acționează într-un domeniu semiconductor, acesta tinde să se miște electroni într-o direcție de la potențial negativ la pozitiv.
Prin urmare, în momentul următor de atomi localizate la dreapta (spre un potențial mai negativ), un electron intră primul atom și umple gaura, și o nouă gaură este formată în al doilea atom. Apoi, un electron de la un atom la atom 3 trece 2 și umple o gaură în ea. Apoi, o gaură are loc într-un atom 3.
Acest proces va continua, iar gaura se mută de la cel mai din stânga atomului din dreapta. Cu alte cuvinte, inițial care rezultă din taxa de 1 atom pozitiv intră un atom de 6.
Atunci când electronii de conducție gaura muta de fapt, dar mai limitat decât atunci când conductivitatea electronică. Electronii trec numai date din atomi vecine. Rezultatul este mișcarea sarcinilor pozitive - găuri - în direcția opusă mișcării de electroni.
Conductivitatea unui semiconductor, în care un curent electric este creat de mișcare număr egal de electroni încărcați negativ și găuri încărcate pozitiv, numit conductivitate semiconductoare privat.