Проводимость, возникающая в результате перемещения дырок, называется дырочной проводимостью, илир-nпроводимостью

Таким образом, при электронной проводимости один свободный электрон проходит весь путь в кристалле, а при дырочной проводимости большое число электронов поочередно замещают друг друга в ковалентных связях и каждый из них проходит свой отрезок пути.
В кристалле чистого полупроводника при нарушении ковалентных связей возникает одинаковое число свободных электронов и дырок. Одновременно с этим происходит обратный процесс - рекомбинация, при которой свободные электроны заполняют дырки, образуя нормальные ковалентные связи.
При определенной температуре число свободных электронов и дырок в единице объема полупроводника в среднем остается постоянным. При повышении температуры число свободных электронов и дырок сильно возрастает и проводимость германия значительно увеличивается.

Электропроводность полупроводника при отсутствии в нем примесей называется его собственной электропроводностью.

Свойства полупроводника в сильной степени меняются при наличии в нем ничтожного количества примесей. Вводя в кристалл полупроводника атомы других элементов, можно получить в кристалле преобладание свободных электронов над дырками или, наоборот, преобладание дырок над свободными электронами

Например, при замещении в кристаллической решетке атома германия атомом пятивалентного вещества (мышьяка, сурьмы, фосфора) четыре электрона этого вещества образуют заполненные связи с соседними атомами германия, а пятый электрон окажется свободным, поэтому такая примесь увеличивает электронную проводимость (n -проводимость) и называется донорной.

При замещении атома германия атомом трехвалентного вещества (индий, галлий, алюминий) его электроны вступят в ковалентную связь с тремя соседними атомами германия, а связи с четвертым атомом германия будут отсутствовать, так как у индия нет четвертого электрона.
Восстановление всех ковалентных связей возможно, если недостающий четвертый электрон будет получен от ближайшего атома германия. Но в этом случае на месте электрона, покинувшего атом германия, появится дырка, которая может быть заполнена электроном из соседнего атома германия.
Последовательное заполнение свободной связи эквивалентно движению дырок.
Примеси с меньшим числом валентных электронов в атоме по сравнению с атомом данного полупроводника вызывают преобладание дырочной проводимости и называются акцепторными.
Носители заряда, определяющие вид проводимости в примесном полупроводнике, называются основными (дырки в р -полупроводнике и электроны в n -полупроводнике), а носители заряда противоположного знака — неосновными.

Для изготовления п/п приборов используют:

1) простые п/п материалы: германий, кремний, селен;

2) сложные п/п вещества: арсенид галлия, фосфид галлия и др.

Это элементы 4 – й группы таблицы Менделеева, имеющие кристаллическое строение.

Чистые п/п имеют концентрацию электронов и дырок лишь 10¹⁶-10¹⁸ на

1 см³, удельное электрическое сопротивление − 0,65 - 10⁸ Ом. Большое влияние на подвижность зарядов оказывают примеси и температура.

Р-N – переход и его свойства.

Электронно-дырочный переход − область на границе двух полупроводников с различными типами электропроводности.

а) б)

Схема образования потенциального барьера

Из-за диффузии электроны из N-области проникают в P-область и в N-области остается некомпенсированный положительный заряд. На границе возникает разность потенциалов φ_к (потенциальный барьер) и образуется электрическое поле напряженностью E₀, препятствующее диффузии. Для кремниевых диодов φ_к = 0,6 − 0,8 В; германиевых − 0,3-0,4 В.

Тонкий пограничный слой, обедненный основными носителями заряда, обладающий большим электрическим сопротивлением, называется запирающим слоем или P-N-переходом.