Домішковапровідністьнапівпровідників

Донорнідомішки

Якщовнестивкремніймиш`як, якийє 5-тивалентний, токількістьвільнихелектронівзростаєвбагаторазів, томущочотириелектронимиш`якуберутьучастьуковалентномузвязкузкремнієм, ап`ятийелектронстаєвільним.Домішки, якілегковіддаютьелектрониі, отже,збільшуютькількістьелектронів, називають донорнимидомішками (віддаючими).

Такінапівпровідникиназиваютьнапівпровідниками п - типу. Внихелектрони–основніносіїзаряду, адірки– неосновні.

Акцепторнідомішки.

Якщозамістьмиш`якувикористатиіндій, атомиякоготривалентні, тодлявстановленнянормальнихпарноелектроннихзвязківневистачаєелектрона. Внаслідокцьогоутвлрюєтьсядірка. Такідомішкиназивають акцепторними(приймаючими). Напівпровідникиізакцепторнимидомішками називаютьнапівпровідниками р–типу. Внихдіркиє основниминосіямизаряду, аелектрони–неосновними.

Р–пперехід

Візьмемонапівпровідник, правачастинаякогоміститьдонорнідомішки (тобтоєнапівпровідником п–типу), аліва–акцепторнідомішки (провідник р–типу).

Контактдвохнапівпровідниківрізнихтипівназивають п–р-переходом.

Приутворенніконтактуелектроничастковопереходятьзнапівпровідників п – типувпровідник р – типу, адіркивзворотньомунапрямі.

Врезультатінапівпровідник п–типу заряджаєтьсядодатньо, апровідник р–типу - від`ємно. Дифузіяприпиняєтьсяпіслятого, якелектричнеполе, щовиникаєвзоніпереходу, перешкоджаєдальшомупереміщеннюелектронівідірок.

Увімкненонапівпровідникз р–п-переходом велектричнеколо. Спочаткуприєднаємобатареютак, щобпотенціалнапівпровідника р – типубувдодатнім, анапівпровідника п – типу–від`ємним. Прицьомустручерез р–п-перехідпередаватиметьсяосновниминосіями: зділянки п удідянку р – електронами, азділянки р уділянку п – дірками.

Внаслідокцьогопровідністьбудевеликою, аопір–малим. Такийперехідназивають прямим. Вольт-ампернахарактеристиказображенанамалюнкупрямоюлінією.

Перемкнемополюсибатареї. Тодіпритакійсамійрізниціпотенціалівструмуколібудезначноменшим, ніжприпрямомупереході. Цезумовленотим, щоелектроничерезконтактперейдутьзділянки р уділянку п, адірки–зділянки п уділянку р. Алевнапівпровіднику р– типумаловільнихелектронів, авнапівпровіднику п– типумалодірок. Теперчерезконтактпереходятьнеосновніносії, аїхмало. Внаслідокцьогопровідністьзразкабудемалою, аопірвеликим. Утворюєтьсятакзваний запірнийшар. Цейперехідназивається зворотним. Волт-ампернухарактеристикузворотногопереходузображенонамалюнкупунктирноюлінією.

3.! 

Білет№14

1.! Кристалічнітіламаютьпевнутемпературуплавлення, незміннупристаломутиску; в’язкістьаморфнихречовинпідчаснагріваннязменшується; вонипереходятьурідкийстан, розм’якшуючисьпоступово.
Кристалихарактеризуютьсянаявністюзначнихсилміжмолекулярноївзаємодіїізберігаютьсталимнелишесвійоб’єм, айформу. Правильнагеометричнаформаєістотноюзовнішньоюознакоюбудь-якогокристалавприроднихумовах. Розглядаючиокремікристали, можнапереконатися, щовониобмеженіплоскими, нібишліфованимигранямиувиглядіправильнихбагатокутників.
Кристалипевноїречовиниможутьматирізнуформу, оскількивоназалежитьвідумовїхутворення.
Монокристалиіполікристали. Інодівесьшматоктвердоїречовиниможестановитисобоюодинкристал. Такі, наприклад, шматочкицукру, солі, гірськогокришталютощо. Цевсеокремікристали, їхназиваютьмонокристалами. Віншихвипадкахтіласкладаютьсязбезлічікристалів, якізрослисяміжсобою. Кристалічнубудовумаютьвсіметалиутвердомустані. Тіло, якескладаєтьсязбезлічіневпорядкованорозміщенихдрібнихкристалівназиваютьполікристалічним, абополікристалом. Анізотропіямеханічнихвластивостеймонокристалівпроявляєтьсянасампередутому, щоїхміцністьурізнихнапрямахрізна. Монокристалилегшеруйнуютьсяводнихнапрямах, ніжвінших, ісаметомуїхзламиплоскі. Полікристалічнітілаєізотропними, тобтоїхфізичнівластивості, якіаморфнихтіл, увсіхнапрямкаходнакові. Цепояснюєтьсятим, щополікристалискладаютьзвеличезноїкількостіневпорядкованоорієнтованихдрібнихкристаликів, якізрослисяміжсобою. Широкезастосуваннявсучаснійфізиціітехніцідісталимонокристали. Майжевсінапівпровідниковіприлади – цемонокристализіспеціальновведенимидомішками, якінадаютьїмтихчиіншихвластивостей. Внутрішнябудовакристалів. Залежністьфізичнихвластивостейкристаліввіднапрямуіправильністьїхніхгеометричнихформдавалипідставидляприпущенняпровпорядкованістьчастинок, якіутворюютькристалл. Частинки, зякихскладаєтьсякристал, притепловому..

Рідки́йкриста́л — специфічнийстантермодинамічноїсистеми, якомувластивірисияк рідини (текучість), такі кристалу (анізотропія властивостей).

Загальнахарактеристика

Рідкийкристал - проміжнафаза (мезофаза) між ізотропною рідиною ікристалічним твердимтілом. Рідкікристалице флюїди, молекулиякихпевнимчиномвпорядковані, тобтоіснуєпевна симетрія. Якнаслідок, існує анізотропія механічних, електричних, магнітнихтаоптичнихвластивостейречовинцьогокласу. Поєднуючивластивості рідин та твердихтіл (текучість, анізотропія), рідкікристалипроявляютьспецифічніефекти, багатозякихнеспостерігаютьсяурідинахтатвердихтілах. Зокрема, врідкихкристалахспостерігається подвійнепроменезаломлення, флексоелектричнийефект, перехідФредерікса

2.! . (2)Вираз (2) називають рівняннямЕйнштейнадляфотоефекту. Вінпояснюєосновнізакономірності фотоефекту. Енергіяквантамаєбутибільшоюніж A _вих (.).

Відкриттяявища фотоефекту маловеликезначеннядлябільшогорозумінняприродисвітла. Алецінністьнаукиполягаєнетількивтому, щовоназ'ясовуєскладнуібагатограннубудовунавколишньогосередовища, аівтому, щонаукадаєнамврукизасоби, задопомогоюякихможнаудосконалитивиробництво, поліпшуватиумовиматеріальногоікультурногожиття.

Завдякивідкриттю фотоефекту сталоможливим:1) звуковекіно;2) створеннярізноманітнихапаратів, якіслідкуютьзаосвітленістювулиць, своєчаснозапалюютьігасятьбакенинарічках, працюють "контролерами" вметро, рахуютьготовупродукцію, контролюютьякістьобробкидеталей;3) перетвореннясвітловоїенергіївелектричнузадопомогоюфотоелементів.

Промисловістьвиготовляєфотоелементидвохтипів - вакуумнітанапівпровідникові.

1. Вакуумніфотоелементиіззовнішнімфотоефектом. Дноневеликоїскляноїколбизглибокимвакуумомпокриваютьцезієміприєднуютьдо"-" батареї. Уцентріколбизнаходитьсяметалевекільце, якез'єднуютьіззатискачем "+" батареї. Унаслідокосвітленняприладусвітломізцезіювириваютьсяелектрониілетятьдометалевогокільця. Урезультатівцентріфотоелементавиникаєструм.

2. Напівпровідниковіфотоелементизвнутрішнімфотоелементом: фотоопори, фотодіоди, сонячнібатареїтаін..Ценапівпровідникиізвласноючидомішковоюпровідністю. Усонячнихбатареяхстворюють р-п - перехід, доступнийдлясвітла. Підчасосвітленняфотоелементазмінюєтьсяконцентраціявільнихносіївзарядів, азнеюіструм. Якщовсонячнійбатареїсвітлопотрапитьв п-р - перехід, томіж р і п ділянкамивиникаєнапруга.

Найважливішезначення фотоефекту полягаєвтому, щойоговідкриттяідослідженнясталиекспериментальноюосновоюквантовоїтеорії. Самезапоясненнязаконів фотоефекту наосновіквантовоїтеоріїА. ЕйнштейнубулоприсудженоНобелівськупремію.

Білет№15

1.! Механі́чнаене́ргія — енергія, яку фізичнетіло маєзавдякисвоєму рухові чиперебуваннів полі потенціальнихсил.