Собственные полупроводники
Проводимость химически чистых полупроводников называется собственной проводимостью, а сами полупроводники – собственными полупроводниками. Примером таких полупроводников могут служить химически чистые германий, кремний, селен. Экспериментальное исследование ряда явлений в полупроводниках привело к заключению, что знак носителей тока в них может быть как отрицательным, так и положительным. Выясним природу этих носителей тока.
На рис. 1 показаны энергетические зоны собственного полупроводника при 
. Электроны заполняют все энергетические уровни валентной зоны 1, уровни же зоны проводимости 2 свободны. Эти зоны в полупроводнике разделены запрещенной зоной, ширина которой порядка 
. Благодаря этому при 
и в отсутствии других внешних воздействий, полупроводник не проводит электрического тока. При повышении температуры полупроводника электроны валентной зоны 1 получают дополнительную энергию, и некоторые из них переходят в зону проводимости 2, где они занимают уровни вблизи дна зоны.
Рис. 1
Эти электроны являются отрицательными носителями тока в собственном полупроводнике. После удаления части электронов с верхних уровней валентной зоны 1, в ней образуются дырки, которые ведут себя во внешнем поле как частицы с положительными зарядами. Дырки являются положительными носителями тока в полупроводниках. При любой температуре в собственном полупроводнике концентрация электронов в зоне проводимости равна концентрации дырок в валентной зоне. Проводимость в этом случае складывается из электронной и дырочной проводимости.
Дата добавления: 2014-12-13; просмотров: 861;