logo

Главная Физика полупроводников Общие сведения о полупроводниках

Общие сведения о полупроводниках

Печать
Схемотехника

 

К полупроводникам относятся вещества, которые по своим электрическим свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Отличительным признаком полупроводников является сильная зависимость их электропроводности от температуры, концентрации примесей, воздействия светового и ионизирующего излучений.

В создании электрического тока в веществе могут принимать участие только подвижные носители электрических зарядов. Поэтому его электропроводность тем больше, чем больше в единице объема этого вещества находится подвижных носителей электрических зарядов. В металлах практически все валентные электроны (являющиеся носителями элементарного отрицательного заряда) свободны, что и обусловливает высокую электропроводность металлов. В диэлектриках и полупроводниках свободных носителей значительно меньше, поэтому их удельное сопротивление велико.

Характерной особенностью полупроводников является ярко выраженная температурная зависимость удельного электрического сопротивления. С повышением температуры оно, как правило, уменьшается на 5…6 % на градус, в то время как у металлов удельное электрическое сопротивление с повышением температуры растет на десятые доли процента на градус. Удельное сопротивление полупроводника также резко уменьшается при введении в него незначительного количества примеси.

Большинство применяемых в настоящее время полупроводников относится к кристаллическим телам, атомы которых образуют пространственную решетку. Взаимное притяжение атомов кристаллической решетки осуществляется за счет ковалентной связи, т.е. общей пары валентных электронов, вращающихся по одной орбите вокруг этих атомов. Такие электроны могут иметь различную степень связи со своей парой атомов. При передаче им энергии извне (например, с помощью электромагнитного поля или при нагревании) они способны покидать свои места в кристаллической решетке и перемещаться по кристаллу, создавая таким образом электрический ток в нем. Вещества, в которых для высвобождения электронов требуется высокая энергия, являются диэлектриками, и только для некоторого класса веществ достаточно незначительной энергии (менее 6 эВ) для образования свободных электронов (преодоления ими запрещенной энергетической зоны и перехода из валентной энергетической зоны в зону проводимости). Такие вещества и являются полупроводниками.

В полупроводниковой электронике широкое применение получили германий (Ge) и кремний (Si) ­— элементы 4-й группы периодической системы. В современных сверхвысокочастотных приборах часто используются также арсенид галлия (GaAs), нитрид галлия (GaN), фосфид индия (InP) и другие. В последние годы все большее распространение получают электронные приборы, в которых формируются гетероструктуры с использованием сразу множества полупроводниковых материалов (смотрете в разделе Материалы для создания гетеропереходов)

 

 

 



Все права защищены © 1997-2011 Перепечатка возможна только по согласованию с владельцем авторских прав. admin@club155.ru

Яндекс.Метрика               Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,

 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое!   схемы новости электроники