Как выбрать гостиницу для кошек
14 декабря, 2021
Идеально чистых полупроводниковых материалов, которые обладали бы одной лишь собственной проводимостью, не существует. Обычно полупроводник обладает каким-то вполне определенным типом проводимости: или только дырочны’м (p-тип), или только электронным (n-тип). Тип проводимости полупроводника определяется валентностью внедренной в его кристаллическую решетку активной примеси.
Для кремния активными примесями будут являться элементы, входящие з третью (бор, алюминий, галлий, индий, таллий) или ‘пятую (‘фосфор, мышьяк, сурьма, висмут) группы ‘периодической таблицы Менделеева. Сам же кремний относится к четвертой группе периодической таблицы.
Обычно внедрение в кремний активных іпримесей происходит по узла’м его кристаллической решетки. Решетка кремния имеет кубическую форму, где каждый атом находится в узле решетки и связан так называемыми ковалентными или парно-электронными связями с четырьмя соседними атомами.
При внедрении в кремний ‘Примеси элементов ІПЯТОЙ группы: (последние характеризуются те’м, что на внешней электронной оболочке их атомов имеется пять электронов) четыре электрона атома примеси окажутся связанными с четырьмя соседними атомами кремния, а пятый электрон останется несвязанным. Этот электрон в создавшихся условиях будет очень слабо связан со своим атомом и іпри воздействии даже очень низкой температуры легко становится свободным. Атом примеси три этом становится положительно заряженным ионом.
Таким образом, примеси из элементов пятой группы легко отдают свои электроны и являются источниками свободных электронов, создавая кремний с электронной проводимостью. Такие тримеси называются донорными.
Если в кремний внедрена примес?. одного из элемен-
Тов третьей группы (три электрона во внешней электронной оболочке), то для создания полной связи атома примеси ‘с ‘соседними четырьмя атомами кремния атом примеси «притягивает» к себе электрон из соседнего ат ома кремния, образуя в последнем «дырку». При этом ато’м шримеси становится отрицательно заряженным ионом. Такие примеси называются акцепторными. Акцепторные примеси создают дырочную проводимость кремния.
Величина примесной проводимости пропорциональна концентрации внедренной примеси и, таким образом, может изменяться в широких пределах.
При поглощении света. полупроводником с примесной проводимостью за счет возбуждения агомсв основного материала (например, кремния) будут создаваться парьи электрон-дырка. Создание дополнительных свободных носителей тока увеличит проводимость полупроводникового материала.
Изменение проводимости под действием света у полупроводника с примесной проводимостью значительно меньше, чем у полупроводника с собственной проводимостью. Увеличение проводимости под действием света у примесных полупроводников уменьшается по мере возрастания в нем концентрации примеси.