Электропроводность полупроводников

Электропроводность полупроводников

Электроника

• это область науки и техники, занимающаяся созданием и практическим использованием различных устройств и приборов, работа которых основана на изменении концентрации и перемещении заряженных частиц (электронов) в:

В 1833 году Майкл Фарадей обнаружил, что …

Майкл Фарадей работая с сульфидом серебра, обнаружил, что проводимость полупроводников растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в этом случае уменьшается.

http://www.eduspb.ru/enc/267984.html#.XGrQdPZuLv8

В конце XIX века были установлены три важнейших свойства полупроводников:

Явления, которые используются для создания электронных приборов:

термоэлектронная эмиссия

испускание электронов нагретым телом

• можно рассматривать как процесс испарения электронов в результате их теплового возбуждения.

Для выхода за пределы тела (эмиттера) электронам нужно преодолеть потенциальный барьер у границы тела;

• при низких температурах тела количество электронов, обладающих достаточной для этого энергией, мало;
• с увеличением температуры их число растет и термоэлектронная эмиссия возрастает;
• лежит в основе действия многих электровакуумных и газоразрядных приборов и устройств.

Исследование закономерностей ТЭЭ на основе работы — вакуумного диода

Два электрода:

катод К  нить из тугоплавкого металла (вольфрама), накаливаемая электрическим током;

анод А  металлический цилиндр, окружающий катод.

Фотоэффект внешний и внутренний

процесс взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения с веществом, в результате которого энергия фотонов передается электронам вещества.

• Открыл явление внешнего фотоэффекта Александр Григорьевич Столетов.
• Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном на основе гипотезы Планка о квантовой природе света.

внешний - испускание электронов под действием светового потока;

внутренний – изменение проводимости при изменении светового потока

https://studopedia.org/8-21599.html

http://www.eduspb.ru/enc/267984.html#.XGrQdPZuLv8

Люминесценция

это холодное свечение, не связанное с нагревом тел, которое прекращается как только будет использована энергия внешнего возбуждения

излучение светового потока при воздействии на вещество потока заряженных частиц

Люминесценции наблюдается:

в неоновых и люминесцентных лампах, телевизорах, радарах и экранах флюороскопов;

в органических веществах, таких как люминол или люциферин в светлячках;

в некоторых пигментах, используемых в наружной рекламе;

при молнии и северном сиянии.

Ионизация газов

появление в газе под влиянием разнообразных внешних излучение заряженных частиц (ионов).

неоновые (газосветные) лампы,

газовые разрядники,

газоразрядные стабилизаторы напряжения (стабиловольты и стабилитроны) и др.

Полупроводниковые материалы и их свойства

Полупроводники — материалы, которые:

• по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектрика- ми
• удельная проводимость сильно зависит от внешних воздействий:

• температуры освещенности давления наличия примесей .
• температуры освещенности давления наличия примесей .
• температуры
• освещенности
• давления
• наличия примесей .

Наличие двух типов собственной проводимости

ДЫРОЧНАЯ

«дырка» – вакантное электронное состояние в кристаллической решетке, имеющее избыточный положительный заряд

ЭЛЕКТРОННАЯ

проводимость обусловленная наличием свободных электронов

К полупроводникам относятся

арсенид галлия(GaAs), арсенид индия ( InAs ), фосфорит галлия(GaP), фосфорит индия (InP )карбид кремния(SiC), InSb, GaSb, AlSb и другие неорганические вещества.

18

Проводимость примесных полупроводников

полупроводник n- типа ЭЛЕКТРОННАЯ проводимость обусловленная наличием свободных электронов донорной примеси.

полупроводник р- типа

ДЫРОЧНАЯ проводимость обусловлена наличием

«дырок» акцепторной примеси.