Физические основы полупроводниковых приборов

Полупроводниковые приборы

Физические основы полупроводниковых приборов

До 40-х годов в электронике использовались в основном два вида материалов: проводники и диэлектрики. Полупроводники фактически не использовались и их физические свойства не изучались. Хотя простейшие детекторы были использованы ещё в конце 19 – го века в опытах Попова. В 20 – х 30 – х годах появились медно-землистые и семновые выпрямители. В 30 – х 40 – х были изобретены термисторы и оротоэлементы и в 48 – ом году появился первый полупроводниковый транзистор этот год и считается началом полупроводниковой эры в электронике. Из курса квантовой физики известно, что электроны в атоме могут находиться на строго определённых энергетических уровнях. Энергетический уровень на котором электрон находится невозбуждённом состоянии называется валентным. С получением кванта энергии электрон переходит на более высокий энергетический уровень (разрешённый).

При образовании кристалла в результате взаимодействия атомов металлической решётки, энергетические уровни отдельных атомов разделяются на энергетические зоны.

У диэлектриков , у полупроводников . У проводников запретная зона отсутствует.

Электронная проводимость материала определяется концентрацией электронов в зоне проводимости. У проводников эта концентрация высока и мало зависит от внешних воздействий. У полупроводников концентрация элементов в зоне проводимости сильно зависит от внешних воздействий. Поэтому с увеличением температуры концентрация электронов в зоне проводимости увеличивается следовательно его сопротивление уменьшается.