Теоретическая часть. Электропроводность sметаллов может быть найдена из классической электронной теории металлов

Электропроводность s металлов может быть найдена из классической электронной теории металлов:

(5.1)

где e – заряд электрона;

n_e – концентрация электронов;

m_е – подвижность электронов, численно равная дрейфовой скорости электронов в электрическом поле = 1 в/м .

В полупроводниках перенос заряда осуществляют подвижные носители – электроны и дырки. Для них формула (5.1) должна быть дополнена еще одним слагаемым:

(5.2)

где n_p и m_p – концентрация и подвижность дырок.

В полупроводниках с повышением температуры в следствии термического возбуждения электронов валентной зоны часть из них приобретают энергию, достаточную для преодоления запрещенной зоны и перехода в зону проводимости. Это приводит к появлению в зоне проводимости свободных электронов, а в валентной зоне – свободных уровней, на которые могут переходить электроны этой зоны, т.е. вакантное состояние в валентной зоне начинает перемещаться по кристаллу, в валентной зоне появляется положительная частица с зарядом (+ q). Эту фиктивную частицу назвали дыркой. Дырке приписывают заряд, равный заряду электрона(+е). Поэтому в полупроводниках электрический ток обусловлен электронами в зоне проводимости и дырками в валентной зоне.

Удельное сопротивление r; связанно с электропроводностью:

(5.3)

где R – сопротивление проводника постоянного сечения;

l – длина проводника;

S – площадь его сечения;

- удельное сопротивление.