Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 48 стр.

UptoLike

48
Пусть в кристалле германия имеется в виде примеси атом сурьмы.
Атом германия четырехвалентен и имеет на внешней электронной оболоч-
ке четыре электрона. Валентность сурьмы равна пяти. Поэтому замена
атома германия атомом сурьмы приводит к появлению избыточного элек-
трона. Таким образом, атомы сурьмы добавляют в решетку германия избы-
точные электроны. Полупроводники, проводимость которых обусловлена
избыточными электронами, называются полупроводниками n-типа.
Примесные атомы с валентностью, превышающей валентность ато-
мов решетки, называются донорными (донорами). С точки зрения зонной
теории, энергетические уровни валентных электронов таких примесей ле-
жат в запрещенной зоне вблизи нижнего края зоны проводимости (пунк-
тирный уровень рис. 2а).
Примером полупроводников с проводимостью иного типа может
служить тот же кристалл германия, но с примесью бора. Атом бора трех-
валентен. Вследствие структуры кристаллической решетки германия, обу-
словленной четырьмя валентными связями, атом бора захватывает один
электрон у соседнего атома германия. Последний, в свою очередь, может
захватить электрон у другого атома германия и т. д. Такое последователь-
ное «перескакивание» электронов, очевидно, эквивалентно движению в
противоположную сторону положительного заряда, равного по величине
заряду электрона. Дело обстоит
так, будто перемещается «место
электрона» положительно заря-
женная «дырка». Полупроводни-
ки, проводимость которых вызы-
вается наличием «дырок» ды-
рочная» проводимость), называ-
ются полупроводниками p-типа.
Примесные атомы, валентность
которых меньше валентности ато-
мов кристалла, называются акцеп-
торными (акцепторами), т. к. они
захватывают электроны. С точки
зрения зонной теории, первые
свободные энергетические уровни
примесных атомов лежат в запре-
щенной зоне полупроводника
вблизи верхнего края заполненной
(валентной) зоны (пунктирный
уровень рис. 2б). Электроны из
валентной зоны, попадая на эти
уровни, дают возможность остав-
шимся электронам поочередно из-
а
)
б
)
в
)
Рис. 3
      Пусть в кристалле германия имеется в виде примеси атом сурьмы.
Атом германия четырехвалентен и имеет на внешней электронной оболоч-
ке четыре электрона. Валентность сурьмы равна пяти. Поэтому замена
атома германия атомом сурьмы приводит к появлению избыточного элек-
трона. Таким образом, атомы сурьмы добавляют в решетку германия избы-
точные электроны. Полупроводники, проводимость которых обусловлена
избыточными электронами, называются полупроводниками n-типа.
      Примесные атомы с валентностью, превышающей валентность ато-
мов решетки, называются донорными (донорами). С точки зрения зонной
теории, энергетические уровни валентных электронов таких примесей ле-
жат в запрещенной зоне вблизи нижнего края зоны проводимости (пунк-
тирный уровень рис. 2а).
      Примером полупроводников с проводимостью иного типа может
служить тот же кристалл германия, но с примесью бора. Атом бора трех-
валентен. Вследствие структуры кристаллической решетки германия, обу-
словленной четырьмя валентными связями, атом бора захватывает один
электрон у соседнего атома германия. Последний, в свою очередь, может
захватить электрон у другого атома германия и т. д. Такое последователь-
ное «перескакивание» электронов, очевидно, эквивалентно движению в
противоположную сторону положительного заряда, равного по величине
                                      заряду электрона. Дело обстоит
                                      так, будто перемещается «место
                                      электрона» – положительно заря-
                                  а женная «дырка». Полупроводни-
                                  ) ки, проводимость которых вызы-
                                      вается наличием «дырок» («ды-
                                      рочная» проводимость), называ-
                                      ются полупроводниками p-типа.
                                      Примесные атомы, валентность
                                  б которых меньше валентности ато-
                                  ) мов кристалла, называются акцеп-
                                      торными (акцепторами), т. к. они
                                      захватывают электроны. С точки
                                      зрения зонной теории, первые
                                      свободные энергетические уровни
                                      примесных атомов лежат в запре-
                                  в щенной зоне полупроводника
                                  ) вблизи верхнего края заполненной
                                      (валентной) зоны (пунктирный
                                      уровень рис. 2б). Электроны из
                                      валентной зоны, попадая на эти
                                      уровни, дают возможность остав-
             Рис. 3                   шимся электронам поочередно из-
                                   48