Власна провідність провідників

Розрізняють два види власної провідності провідників: електронну та діркову.

Електронна провідність. Від нагрівання кремніє кінетична енергія валентних електронів зростає і окремі зв`язки розриваються, деякі електрони стоють вільними, як у провідниках. В електричному полі вони переміщуються між вузлами рішітки, утворюється електричний струм. Провідність напівпровідників, зумовлену наявністю в них вільних електронів, називають електронною провідністю.

Діркова провідність.Коли розривається звязок, то утворюється вакантне місце, де не вистачає електрона. Його називають діркою. У дірці є надлишковий додатній заряд. Положення дірки в кристалі не є незмінним, тому що вільний електрон може зайняти місце дірки, при цьому в місці, звідки перескочив електрон, утворюється нова дірка. Отже дірка може переміщуватися в кристалі. Напрям руху дірок протилежний напряму руху електронів. Провідність напівпровідників, зумовлену переміщенням дірок, називають дірковою провідністю.

Домішкова провідність напівпровідників. Донорні домішки. Якщо внести в кремній миш`як, який є 5-ти валентний, то кількість вільних електронів зростає в багато разів, тому що чотири електрони миш`яку беруть участь у ковалентному звязку з кремнієм, а п`ятий електрон стає вільним.Домішки, які легко віддають електрони і, отже,збільшують кількість електронів, називають донорними домішками(віддаючими). Такі напівпровідники називають напівпровідниками п - типу. В них електрони – основні носії заряду, а дірки – неосновні. Акцепторні дрмішки. Якщо замість миш`яку використати індій, атоми якого тривалентні, то для встановлення нормальних парноелектронних звязків не вистачаєелектрона. Внаслідок цього утвлрюється дірка. Такі домішки називають акцепторними(приймаючими). Напівпровідники із акцепторними домішками називають напівпровідниками р – типу. Вних дірки є основними носіями заряду, а електрони – неосновними. р – п перехід Візьмемо напівпровідник, права частина якого містить донорні домішки (тобто є напівпровідником п – типу), а ліва – акцепторні домішки (провідник р – типу). Контакт двох напівпровідників різних типів називають п – р-переходом. При утворенні контакту електрони частково переходять з напівпровідників п – типу в провідник р – типу, а дірки в зворотньому напрямі. В результаті напівпровідник п – типу заряджається додатньо, а провідник р – типу - від`ємно. Дифузія припиняється після того, як електричне поле, що виникає в зоні переходу, перешкоджає дальшому переміщенню електронів і дірок. Увімкнено напівпровідник з р – п-переходом в електричне коло. Спочатку приєднаємо батарею так, щоб потенціал напівпровідника р – типу був додатнім, а напівпровідника п – типу – від`ємним. При цьому стру через р – п-перехід передаватиметься основними носіями: з ділянки п у дідянку р – електронами, а з ділянки р у ділянку п – дірками. Внаслідок цього провідність буде великою, а опір – малим. Такий перехід називають прямим. Вольт-амперна характеристика зображена на малюнку прямою лінією. Перемкнемо полюси батареї. Тоді при такій самій різниці потенціалів струм у колі буде значно меншим, ніж при прямому переході. Це зумовлено тим, що електрони через контакт перейдуть з ділянки р у ділянку п, а дірки – з ділянки п у ділянку р. Але в напівпровіднику р – типу мало вільних електронів, а в напівпровіднику п – типу мало дірок. Тепер через контакт переходять неосновні носії, а їх мало. Внаслідок цього провідність зразка буде малою, а опір великим. Утворюється так званий запірний шар. Цей перехід називається зворотним. Волт-амперну характеристику зворотного переходу зображено на малюнку пунктирною лінією.   Взаємодія струмів. Магнітне поле. Магнітна індукція. Закон Ампера. Сила Лоренца.   Магнітні властивості речовин. Магнітна проникність. Феромагнетики. Магнітний потік. Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца. Явище самоіндукції. Індуктивність. Енергія магнітного поля.     ] [3]

Поиск по сайту: