Хімічно чистий напівпровідник - Велика Енциклопедія
Хімічно чистий напівпровідник
Електрична провідність напівпровідників, заснована на переміщенні частини електронів основної зони в зону порушених рівнів, може бути, якщо під дією зовнішніх або внутрішніх факторів енергетичний розрив між зонами буде подолано. До таких чинників відносяться підвищення температури напівпровідника і введення до його складу різних домішок. Провідність хімічно чистих напівпровідників називається власною провідністю, а самі напівпровідники – власними напівпровідниками. [31]
У природі напівпровідники існують у вигляді елементів (елементи IV, V та VI груп Періодичної системи елементів Менделєєва), наприклад Si, Ge, As, Se, Ті, та хімічних сполук, наприклад оксиди, сульфіди, селеніди, сплави елементів різних груп. Розрізняють власні та домішкові напівпровідники. Власними напівпровідниками є хімічно чисті напівпровідники, які провідність називається власної провідністю. [32]
У природі напівпровідники існують у вигляді елементів (елементи IV, V і VI груп Періодичної системи елементів Менделєєва), наприклад Si, Ge, As, Se, Ті, та хімічних сполук, наприклад оксиди, сульфіди, селеніди, сплави елементів різних труп. Розрізняють власні та домішкові напівпровідники. Власними напівпровідниками є хімічно чисті напівпровідники, які провідність називається власної провідністю. [33]
Вираз ( 2 - 1) справедливо як із іонному, і при електронному характері електропровідності. Провідність гігроскопічних матеріалів не є чисто іонною; в експериментах практично не помічається електролітичне розкладання сухої речовини. З іншого боку, ці матеріали не є хімічно чистими.напівпровідниками, у яких носіями струму є лише електрони атомів напівпровідникової речовини. Основна кількість носіїв струму дає вологу, яку можна розглядати як домішок сухої речовини. Чиста вода має помітну електропровідність (рк-22 - 106 ом см при 20 С); важливіше, однак, сильна дисоціююча дія, що надається водою на багато електролітів. Електропровідність твердого матеріалу визначається електролітами, розчиненими у воді; ці електроліти містяться головним чином самому матеріалі. У цьому характер залежності електропровідності матеріалу від вмісту вологи визначається розподілом вологи у ньому. [34]
Ними стають валентні електрони, що розірвали при нагріванні зв'язку зі своїми атомами. Такі електрони можуть вільно переміщатися в кристалічній решітці напівпровідника. Якщо тепер до напівпровідника додати електричну напругу, то в ньому встановиться електричний струм. Провідність хімічно чистих напівпровідників, обумовлена впорядкованим рухом у них електронів провідності, називають власною електронною провідністю або п-провідністю. [35]
На зовнішній оболонці атомів кремнію і германію знаходяться 4 валентні електрони, пов'язані хімічними (ковалентними) зв'язками (стор. Кристалічні напівпровідники відносяться до типу твердих тіл з повністю зайнятою електронами валентної енергетичної зоною (стор. Електропровідність хімічно чистого напівпровідника називається власною3). ]
Вологові матеріали, будучи в сухому вигляді діелектриками з питомим об'ємним опором р 1010 - 1015 ом-см і вище, в результаті зволоження стають напівпровідниками; величина pv знижується до 10 - 2 - 10 - 3 ом-см. Питомий опір змінюється, отже, залежно відвологості в надзвичайно широкому діапазоні, що охоплює 12 – 18 порядків. Неоднорідність діелектрика, наявність у ньому вологи позначаються як на величині питомої провідності, а й у якісних особливостях електропровідності: її залежність від напруженості електричного поля і температури. Провідність таких матеріалів не є чисто іонною. З іншого боку, ці матеріали є хімічно чистими напівпровідниками , які носіями струму є лише електрони атомів напівпровідникового речовини. Основна кількість носіїв струму дає вологу. Чиста вода має помітну електропровідність (ру 22 - 106 ом-см при 20 С); важливіше, однак, сильна дисоціююча дія, що надається водою на багато електролітів. Електропровідність твердого матеріалу визначається електролітами, розчиненими у воді; ці електроліти містяться головним чином самому матеріалі. [37]
Отже, тепер атом має надлишковий позитивний заряд. Звільнене в атомі місце прийнято називати діркою. Дірку може зайняти електрон сусіднього атома, створюючи одночасно нову дірку. Її, своєю чергою, займає електрон іншого атома. І тут можна говорити, що носіями заряду ніби служить дірки; вони рухаються щодо електронів у протилежному напрямку. Провідність хімічно чистого напівпровідника, обумовлену спрямованим заміщенням дірок електронами провідності, прийнято називати власною дірковою провідністю або р-проводимостио. [38]