2014-02-17
1123
Основные своства полупроводников.
Полупроводники
ЛЕКЦИЯ №15
Общие сведения и классификация полупроводниковых материалов.
Собственные и примесные полупроводники. Электропроводность полупроводников. Влияние различных факторов на электропроводность полупроводников.
Элементы, обладающие свойствами полупроводников. Способы получение полупроводников высокой чистоты.
Полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Полупроводники обладают рядом характерных только для них свойств, резко отличающихся от проводников. В большом интервале температур их удельное сопротивление уменьшается, то есть они имеют отрицательный температурный коэффициент удельного сопротивления. При введении в полупроводник малого количества примесей их удельное сопротивление резко изменяется; полупроводники чувствительны к различного рода внешним воздействиям - свету, ядерному излучению, электрическому и магнитному полям, давлению и т.д.
Полупроводниковыми свойствами обладает целый ряд материалов - природных и синтетических, органических и неорганических, простых и сложных по химическому составу.
| Класс материалов | r, Ом·м | Знак ar | Тип электропроводности |
| Проводники | 10-8 – 10-5 | + | Электронная |
| Полупроводники | 10-6 – 10+8 | - | Электронная |
| Диэлектрики | 10+7 – 10+16 | - | Ионная и электронная |
К простым полупроводникам относятся германий, кремний, селен, теллур, бор, углерод, фосфор, сера, сурьма, мышьяк, серое олово, йод.
Полупроводниками являются сложные соединения различных элементов.таблицы Д. И. Менделеева, соответствующие общим формулам: двойные (бинарные) соединения CuCl, AgBr, Cu,O, CuS, KSb K3Sb ZnCl2, CdCl2, ZnO, ZnS, CdS, ZnSb, тройные соединения CuAlS2, CulnS2, CuSbS2,, CuAsS2 , CuFeS2, ZnSiAs2, ZnGeAs2, твердые растворы GeSi, GaAs. К органическим полупроводникам относятся фталоцианин, актрацин, нафталин, коронел и другие.
Как и в металлах, электрический ток в полупроводниках связан с дрейфом носителей заряда. Но если в металлах наличие свободных электронов обусловлено природой металлической связи, то появление носителей заряда в полупроводниках определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются чистота материала и температура.
Собственные полупроводники. Полупроводник, в котором в результате разрыва связей образуется равное количество свободных электронов и дырок, называется собственным.
Для большинства полупроводниковых приборов используются примесные полупроводники. Полупроводник, имеющий примеси, называется примесным, а проводимость, созданная введенной примесью, называется примесной проводимостью.
