2015-01-22
1326
различных классов при 20 °С и постоянном напряжении
| Класс материалов | r, Ом × м | Отношение максимального значения r к минимальному | Знак ar в широком интервале темпе- ратур | Тип электро- проводности |
| Проводники Полупроводники Диэлектрики | 10-8 – 10-5 10-6 – 10+8 10+7 – 10+16 | 103 1014 109 | Положительный Отрицательный Отрицательный | Электронная Электронная Ионная и элек- тронная |
Зависимость электропроводности полупроводников от примесей и требования высокой чистоты исходного материала явилось одной из главных причин того, что длительное время многие полезные свойства полупроводников не могли использоваться на практике. Только с освоение технологии получения сверхчистых веществ появилась реальная возможность использовать специфические свойства полупроводников при создании электронных приборов.
Электропроводностью полупроводников можно управлять, посредством воздействия на них температуры, света, ядерного излучения, электрического и магнитного поля и механических усилий. Зависимость проводимости от названных выше факторов положена в основу принципа действия терморезисторов (термисторов), фоторезисторов, нелинейных резисторов (варисторов) и тензорезисторов. Полупроводники допускают и обратное преобразование электрической энергии в тепловую, световую или механическую.
|
|
|
|
Рис.4.1. Энергетическая диаграмма полупроводника.
Изготовленные из полупроводниковых материалов приборы имеют следующие преимущества: большой срок службы; малые габариты и масса; простота и надежность конструкции, большая механическая прочность, отсутствие цепей накала при замене полупроводниковыми приборами электронных ламп, потребление малой мощности и малая инерционность; экономичность при массовом производстве.
Полупроводники, использующиеся на практике, можно разделить на простые и сложные. Полупроводники, образованные атомами одного химического элемента называют простыми. Полупроводникиобразованные атомами двух или большего числа химических элементов, называют сложными.
Основные энергетические свойства девяти простых полупроводников приведены в табл. 4.4. В современной полупроводниковой технике наиболее часто используемыми элементами являются кремний, германий и частично селен.
Сложные полупроводники разделяются на химические соединения и композиции (комплексы).
Полупроводниковыми химическими соединениями являются соединения элементов разных групп таблицы Менделеева, например, бинарные соединения, соответствующие общим формулам АIVВIV (например, карбид кремния SiC), АIIIВV (антимонид индия InSb, арсенид галлия GaAs, фосфид галлия GaP), АIIВIV (сульфид свинца PbS, теллурид кадмия CdTe, ZnSe), а также некоторые оксиды (например, Сu2О) и вещества сложного состава.
Таблица 4.2
