Измерение радиоактивности проб объектов окружающей среды. Ламтюгин В.А - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

18
V группы элементов четыре электрона вступают в валентные связи с элек-
тронами соседних атомов, а пятый электрон становится свободным. В этом
случае кристалл считается полупроводником с n–проводимостью (отрица-
тельной электронной проводимостью). Атом примеси называют донором.
Если к такому полупроводнику приложить разность потенциалов, то нач-
нется движение свободных электронов и через полупроводник потечет ток.
Отдавая электроны, неподвижный атом примеси становится положитель-
ным. На месте ушедшего электрона образуется дырка, которую может за-
полнить другой электрон.
P–проводимость имеет место в полупроводниках с примесями трех-
валентных элементов, например, алюминия или галлия. Такой атом, попав
в кристаллическую решетку из атомов с четырьмя валентными электрона-
ми, устанавливает валентные связи с тремя соседними атомами. На одном
из четырех окружающих атомов при этом высвобождается от валентных
связей один из электронов. При его уходе из-за наличия трехвалентного
атома примеси возникает дырка, которая может быть занята другим элек-
троном. При наличии разности потенциалов дырка начинает двигаться от
положительного полюса к отрицательному. При этом примесь для уста-
новления устойчивой восьмивалентной оболочки захватывает дополни-
тельный электрон и становится неподвижным отрицательным ионом. Та-
кие атомы называют акцепторами.
Сочетание полупроводников с n– и р–проводимостью дозволяет по-
лучить n–ρ–переход, пропускающий ток в одном направлении и препятст-
вующий его прохождению в противоположном. В соответствии с полярно-
стью полупроводника при приложении отрицательного потенциала к уча-
стку с n–проводимостью и положительного к участку с р–проводимостью
под действием разности потенциалов электроны в слое полупроводника с
n--проводимостью начнут перемещаться к n–р–переходу, который они
преодолеют, благодаря притяжению положительного потенциала. Дырки
также проходят барьер за счет последовательного заполнения их электро-
нами от атомов, расположенных по пути от положительного потенциала к
барьеру. Собираемый в итоге на электродах заряд будет связан с электрон-
но-дырочной проводимостью ППД.
Использовать кремний и германий непосредственно для детектиро-
вания ионизирующего излучения нельзя из-за наличия примесей, дефектов
и дислокаций. Электроны этих атомов слабо связаны, и уже при тепловом
колебании решетки и нормальной температуре атомы могут ионизоваться,
что увеличивает во много раз собственную проводимость полупроводни-
кового материала.
Основной способ уменьшения тока проводимости кристалла – его
охлаждение. Проводимость материала резко уменьшается при снижении
температуры. Так, при температуре жидкого азота кремний и германий
имеют низкую проводимость, близкую к собственной.
Другой способ создания материала с собственной проводимостью –
легирование материала. Введение в него легирующих элементов – акцеп-

Страницы