ВОПРОС 1. Общие сведения о полупроводниковых материалах

ПЛАН

Общие сведения о полупроводниковых материалах.

Полупроводниковый диод и его характеристика.

Транзистор и его характеристика. Схемы включения.

ВОПРОС 1. Общие сведения о полупроводниковых материалах

Полупроводники занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. У полупроводников под действием примесей, облучения, нагревания проводимость изменяется:

1. С ростом температуры сопротивление уменьшается, а проводимость улучшается.

2. Под действием света сопротивление уменьшается, а проводимость улучшается.

3. Ничтожное количество примесей резко увеличивает проводимость полупроводника.

Полупроводники – 12 химических элементов в средней части таблицы Менделеева: бор, углерод, германий, йод и т. п.; соединения третьей группы с элементом S; многие оксиды и сульфиды металлов.

Различают полупроводники собственные и примесные (донорные и акцепторные).

- атомная кристаллическая решетка с ковалентной связью.

При низких температурах эти связи очень прочны и сопротивление очень большое.

При нагревании ковалентные связи в кристаллах разрываются и появляются свободные электроны. Там, где был электрон, образуется положительная «дырка».

Электропроводимость чистых полупроводников, где =«дыркам», складывается из проводимости n-типа и p-типа и называется р- n-типа.

Свойства полупроводника в сильной степени меняются при наличии в нем ничтожного количества примесей. Вводя в кристалл полупроводника атомы других элементов, можно получить в кристалле преобладание свободных электронов над дырками или, наоборот, преобладание дырок над свободными электронами.

Схема связи примесей с германием
а) пятивалентной (донорной)	б) трехвалентной (акцепторной)

Например, при замещении в кристаллической решетке атома германия атомом пятивалентного вещества (мышьяка, сурьмы, фосфора), например, . Четыре электрона этого вещества образуют заполненные связи с соседними атомами германия, а пятый электрон окажется свободным (изо, а), поэтому такая примесь увеличивает электронную проводимость (n-проводимость) и называется донорной.

При замещении атома германия атомом трехвалентного вещества (индий, галлий, алюминий), например, . Электроны индия вступят в ковалентную связь с тремя соседними атомами германия, а связи с четвертым атомом германия будут отсутствовать, так как у индия нет четвертого электрона (изо, б). образуется дырочная проводимость (проводимость р-типа) и называется акцепторной.