Электроматериалы. Руппель А.А. - 129 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СибАДИ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

128
талла и энергия «свободного» состояния очень близки. Поэтому эти
энергетические зоны «перекрываются» в зонной структуре металла.
Полупроводники отличаются от металлов в двух отношениях.
Прежде всего само название «полупроводники» говорит о том, что
проводимость этих веществ при обычных температурах занимает
промежуточное положение между проводимостью металлов и изоля-
торов. Кроме того, у полупроводников с повышением температуры,
так же как и у изоляторов, проводимость возрастает.
В полупроводниках преобладают парные ковалентные связи
(большинство полупроводников – ковалентные кристаллы). Возрас-
тание проводимости обусловлено «выбиванием» электронов из пар-
ных ковалентных связей при росте температуры и переходом их в
свободное состояние. Отсутствие одного электрона на связи создает
вокруг нее область с избытком положительного заряда («дырку»).
Движение электронной вакансии соответствует движению поло-
жительного заряда в противоположном направлении:
I
СУМ
= I
ЭЛ
+ I
ДЫР
. (4)
Узкая энергетическая щель между валентной зоной и зоной про-
водимости свидетельствует о непрочности ковалентных связей, кото-
рые легко разрушаются с повышением температуры, в результате че-
го проводимость полупроводника растет.
Полупроводниками являются многие химические элементы, на-
пример Ge, Si, Se, Те, В, а также соединения СuО, Cu
2
O, NiO, Ag
2
S,
Mg
2
Sn и др. Диапазон изменения электросопротивления у полупро-
водников очень широк: ρ=10
-3
-10
9
Ом∙см. Проводимость полупровод-
ников может возрастать также при световом и радиоактивном облу-
чении.
Температурная зависимость удельной электропроводности полу-
проводников выражается формулой
σ=σ
0
∙e
-ΔE/2kT
, (5)
где σ – удельная электропроводность; σ
0
– постоянный коэффи-
циент, имеющий для многих полупроводников численное значение
10
5
; ΔE – ширина запрещенной зоны; k – постоянная Больцмана; T –
абсолютная температура.
Свойство полупроводников с изменением температуры значи-
тельно увеличивать проводимость используется в специальных при-
борах для измерения температуры – термисторах.

Страницы