Напівпровідникові матеріали: приклади напівпровідників

Струм в напівпровідниках

Коли струм електронів більше, ніж дірок, напівпровідник називають n-типу (від’ємного). Розглянемо приклад – ідеально чистий германій вводять трохи домішки акцептора (припустимо, бор). При цьому кожний атом акцептора почне встановлювати ковалентні зв’язку з германієм. Але ось четвертий атом німеччина не має зв’язку з бором. Отже, у певної кількості атомів німеччина буде мати тільки один електрон без зв’язку ковалентного типу.

Але досить незначного впливу ззовні, щоб електрони почали покидати свої місця. При цьому німеччина утворюються дірки.

З малюнку видно, що на 2, 4 і 6 атомах вільні електрони починають приєднуватися до бору. З цієї причини не створюється струм у напівпровіднику. На поверхні атомів німеччина утворюються дірки з номерами 1, 3 та 5 – з їх допомогою відбувається перехід на них електронів від розташованих поруч атомів. На останніх же починають з’являтися дірки, так як електрони з них відлітають.

Кожна дірка, яка виникає, почне переходити між атомами германію. При дії напруги дірки починають рухатися впорядковано. Іншими словами, в речовині з’являється струм дірок. Такий тип напівпровідників називається дірковим або p-типу. При дії напруги рухаються не тільки електрони, але і дірки – вони зустрічають на своєму шляху різноманітні перешкоди. При цьому відбувається втрата енергії, відхилення від початкової траєкторії. Іншими словами, заряд носіїв розсіюється. Все це відбувається з-за того, що в напівпровіднику містяться забруднюючі домішки.