Электрический ток в полупроводниках

ЛЕКЦИЯ 1

Основой современных электронных устройств являются полупроводниковые приборы, которые характеризуются высокой надежностью и экономичностью. К ним относят: диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры, варисторы (переменный полупроводниковый резистор) и др. приборы, прин­цип действия которых основан на электрофизических процессах в полупроводниках.

К полупроводникам относится большое количество материалов, которые занимают промежуточное место между проводниками и ди­электриками.

Проводники (металлы) имеют удельную электрическую проводимость (способность вещества проводить электрический ток) (сименс/метр), полупроводники - и диэлектрики - .

Наибольшее применение в полупровод­никовой технике получили кремний, германий, галлии, селен, теллур, мышьяк и такие химические соединения: арсенид гал­лия, карбид кремния, сульфид кадмия и т. д.

Самым распространенным полупроводником является кремний, составляющий около 30 % земной коры.

Полупро­водники отличаются от других твердых кристаллических материалов электропроводностью (способность проводить электрический ток), энергетическим состо­янием кристаллов, характерной зависимостью электри­ческих свойств от температуры, излучений и других внеш­них воздействий. Контролируя электронные процессы, можно управлять электрическим током в полупроводни­ковых приборах.

Основным отличием полупроводника от металла является то, что его удельное сопротивление уменьшается при увеличении температуры Т (рис. 1.1), т.е. при малых значениях температуры полупроводник имеет большое сопротивление (является диэлектриком), а при большой температуре - малое сопротивление (является проводником).

Рис. 1.1.

Полупроводники бывают собственные и примесные.

Собственными полупроводниками называются полупроводники, не имеющие примесей, влияющих на их электропроводность.

Примесными полупроводниками называют полупроводники, электропроводность которых зависит от примесей, и характеризуется выраженной электронной или дырочной проводимостью.