B. Понятие об электронной и дырочной проводимости

При внешних воздействиях, например при повышении темпера­туры, усиливается тепловое колебание атомов, связи валентных электронов с ядрами ослабевают и в условиях достаточно высокой температуры некоторые электроны могут стать свободными. Остав­шееся после ухода электрона свободное место называется дыркой. Когда атом теряет один электрон, недостаток отрицательного заряда можно рассматривать как избыток положительного заряда. Поэтому считается, что дырка имеет знак плюс.

Поместим кристалл германия, у которого нарушены валентные связи, в электрическое поле, образованное электродами А и Б (рис. 18). Под действием сил поля свободные электроны будут пере­мещаться к электроду с положительным потенциалом и через крис­талл германия потечет ток, обусловленный потоком электронов. Этот. вид проводимости называется электронной или «-проводи­мостью (от латинского слова negative — отрицательный).

Допустим, что электрон перемещается в направлении, указанном стрелкой из положения 2. При этом он может занять место дырки, находящейся на его пути (точка 1). В результате в точке 1 дырка исчезла, но появилась в точке 2. Рас­положенный в точке 3 элек­трон может занять место дырки в точке 2, образуя дырку в точке 3. Таким об­разом, движение электро­нов в одном направлении сопровождается перемеще­нием дырок в противопо­ложную сторону. Проводи­мость, обусловленная пе­ремещением дырок, носит название дырочной или р-проводимости (от латин­ского слова positive — положительный).

В химически чистых полупроводниковых веществах при внеш­них воздействиях образуются одинаковые количества свободных электронов и дырок, т. е. имеется одновременно и n-проводимость и р-проводимость.

Рис. 18. Возникновение проводимости в кристалле германия под действием сил эле­ктрического поля.