Электрическая проводимость полупроводников

Рис. 134. Зависимость электрической проводимости полупроводников от температуры

Электрическая проводимость полупроводников [c.285]

Опыт 304, Влияние температуры на электрическую проводимость полупроводника (термистор) [c.167]

С ростом температуры электрическая проводимость полупроводников в отличие от металлов резко возрастает за счет увеличения концентрации носителей тока. При повышении температуры возрастание количества электронов, перешедших в зону проводимости, подчиняется экспоненциальному закону, аналогичному уравнению Аррениуса для скорости химической реакции [c.310]

В качестве иллюстрации того, как внешние факторы влияют на электрическую проводимость полупроводников, приведем следующие данные. Селеновый полупроводник при глубоком охлаждении становится изолятором его электрическая проводимость уменьшается в миллиарды раз (I млрд = Ю ). Вообще все полупроводники при температурах, близких 0° К, становятся диэлектриками. С повышением температуры у них электрическая проводимость повышается. В этом отношении полупроводники отличаются от металлов, у которых электрическая проводимость при нагревании понижается. [c.452]

В увеличении электрической проводимости полупроводников очень большую роль играют примеси, которые подразделяются на [c.25]

Особыми свойствами, отличающими их как от металлов, так и от изоляторов, обладают полупроводники. При низких температурах их электрическое сопротивление весьма велико и в этих условиях они проявляют свойства изоляторов. Однако при нагревании или при освещении электрическая проводимость полупроводников резко возрастает и может достигать величин, сравнимых с проводимостью металлов. [c.635]

Особое место среди электропроводящих материалов занимают так называемые полупроводники. При низких температурах они характеризуются очень низкой электрической проводимостью, близкой к таковой диэлектриков — типичных представителей изоляторов. С повышением температуры их электрическая проводимость сильно (по экспоненциальной зависимости) повыщается, приближаясь к таковой металлов — типичных представителей проводников электрического тока. Кроме того, электрическая проводимость полупроводников сильно зависит от внешнего воздействия (давления, освещенности, наличия электрического и магнитного полей и т. п.), а также от содержания примесей и дефектов в кристаллах. Возможность в широких пределах управлять электрической проводимостью полупроводников изменением температуры, введением примесей, механическим воздействием, действием света, а также электрического и магнитного полей положена в основу их разнообразного применения. Их используют при изготовлении всевозможных диодов, транзисторов, тиристоров, фото- и термоэлектронных приборов, в качестве лазерных материалов и т. д. (см. разд. 1.22). [c.261]

Дефекты структур кристаллов также влияют на электрическую проводимость полупроводников, обычно вызывая дырочную проводимость. В зависимости от преобладания того или иного вида проводимости различают полупроводники /г-типа и полупроводники р-типа. [c.118]

Поскольку температурная зависимость электрической проводимости полупроводников в основном определяется ростом концент рации носителей, то [c.317]

Выполнение. Показать, что при замкнутой цепи стрелка гальванометра слабо отклоняется. Если теперь нагреть термистор пламенем спиртовки или спичкой (осторожно ), стрелка гальванометра сильно отклоняется — наблюдается увеличение силы тока в связи с увеличением электрической проводимости полупроводника при повышении температуры. [c.167]

Однако реальные полупроводники всегда имеют примеси, которые существенно влияют на характер электрической проводимости, в этом случае называемой примесной. Примеси бывают донорные и акцепторные. Донорные примеси имеют на валентной электронной оболочке большее число электронов, чем их число на валентной электронной оболочке атома основного элемента полупроводника. Например, примеси атомов элементов V или VI главных подгрупп периодической системы в кристаллической решетке кремния (IV главная подгруппа) будут донорными. В зонной структуре полупроводника появляются дополнительные электроны проводимости. Если атом примеси содержит меньше валентных электронов, чем атом основного элемента, то полупроводник содержит в валентной зоне дополнительные свободные МО, на которые могут переходить валентные электроны. Такие примеси называются акцепторными, они приводят к появлению дополнительных дырок проводимости. По отношению к кремнию такими примесями будут элементы III главной подгруппы. Полупроводники с преобладающим содержанием донорных примесей называются полупроводниками с электронной проводимостью или п-типа. Если же преобладают примеси акцепторные, то полупроводники называются полупроводниками с дырочной проводимостью или р-типа. Для получения примесных полупроводников полупроводники, полученные специальными кристаллофизическими методами в сверхчистом состоянии, легируются элементами акцепторами или донорами электронов в микродозах, не превышающих 10 %. Примеси резко изменяют собственную электрическую проводимость полупроводников, поскольку количество носителей заряда, поставляемых ими обычно больше, чем их число в чистом полу-прово,цнике. Так, чистый кремний имеет удельное электрическое сопротивление электронной проводимости около 150-10 Ом-м, дырочной проводимости в.4 раза, электронной проводимости после легирования фосфором и дырочной проводимости после легирования бором — в 20 раз меньше. [c.636]

Как указывалось выше, при повышении температуры наблюдается падение удельной электрической проводимости металла. В противоположность это.му проводимость полупроводников с повышением температуры растет (у диэлектриков это выражено слабее). Электрическая проводимость полупроводников в отличие от металлов не уменьшается, а увеличивается в присутствии небольших количеств примесей, при наличии дефектов в строении кристаллических решеток, а также под действием света и различного рода излучений. [c.265]

При О К полупроводники представляют собой типичные диэлектрики, так как их зона проводимости пуста. При нагревании их проводимость растет, так как все большее число электронов перебрасывается в зону проводимости. Температурная зависимость электрической проводимости полупроводников обратна аналогичной зависимости для металлов. [c.77]

У диэлектриков эта величина обычно не превосходит 10" ом -см Величина же электрической проводимости полупроводников (в зави симости от условий их работы) может быть самой разнообраз ной, лежащей в широких границах 10 -i- 10 ом -см , т. е может изменяться в миллионы раз. Вообще следует отметить, что резкую грань между указанными тремя классами веществ (проводники, полупроводники, изоляторы) провести нельзя. [c.452]

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

Характерной особенностью полупроводников является резкое возрастание электрической проводимости с увеличением температуры. Эта особенность служит более существенным признаком полупроводимости, чем сама величина электрической проводимости. Увеличение электрической проводимости полупроводников при нагревании определяется температурной зависимостью концентрации носителей тока и их подвижности. При этом основное влияние оказывает рост концентрации носителей. Данная зависимость подчиняется тому же экспоненциальному закону, что и уве- [c.315]

Зависимость электрических свойств полупроводников от тем-пер зтуры и освещенности объясняется электронным строением их кристаллов. Здесь, как и у изоляторов, вале1 тная зона отделена от зоны проводимость запрещенной зоной (рис. 138, полупроводник). Однако щирина запрещенной зоны А в случае полупроводников невелика. Поэтому прп действии квантов лучистой энергии нли прн нагревании электроны, занимающие верхние уровни валентной зоны, д 0гут переходить в зону проводимости и участвовать в переносе электрического тока. С повышением температуры или при увеличении освещенности число электронов, переходящих в зону проводимости, возрастает в соответствии с этим увеличивается и электрическая проводимость полупроводника. [c.518]

Электрическая проводимость полупроводника, обусловливаемая перемещением дырок, называется дырочной . [c.456]

Подставляя известные значения в уравнение (13.5), можно получить зависимость удельной электрической, проводимости полупроводника от температуры [c.430]

Электрическая проводимость полупроводников обычно вызвана тепловым движением, примесями или дефектами кристаллической структуры (см. гл. 6). [c.192]

Объясняется это следующими причинами. Если в металлах все внешние электроны существуют в свободном состоянии как электронный газ, то в диэлектриках они связаны с ядрами атомов прочно, а в полупроводниках их связь с ядрами атомов так слаба, что внешние тепловые и световые воздействия переводят эти электроны в свободное состояние. При этом электрическая проводимость полупроводника повышается. [c.265]

Органические полупроводники и электроли гы. К полупроводникам относятся вещества, электрическая проводимость которых лежит в пределах 10 - 10 Ом -см . Электрическая проводимость полупроводников возрастает с увеличением температуры и при воздействии света. Некоторые полимеры обладают полупроводниковыми свойствами. Обычно это полимеры с системой сопряженных двойных связей. Полупроводниковые свойства таких полимеров обусловлены наличием нелокализованных я-электронов сопряженных двойных связей. [c.465]

Таким образом, удельная электрическая проводимость полупроводника зависит от концентрации носителей и их абсолютных скоростей и аддитивно складывается из двух членов [c.92]

Электрическая проводимость полупроводников определяется не только числом, но и подвижностью носителей. Результирующая проводимость в общем случае описывается соотнощением [c.116]

Поверхность раздела между полупроводником и газом. Как упоминалось выше, перенос электрона между полупроводником и молекулой газа в процессе хемосорбции проявляется в изменении электрической проводимости полупроводника. Знак этого изменения непосредственно указывает на направление, в котором переносится электрон. Так, например, уменьшение проводимости п-полупровод-ника при хемосорбции свидетельствует о переносе электрона из полосы проводимости полупроводника к хемосорбированному газу. Уменьшение проводимости р-полупроводника указывает на перенос электрона от хемосорбированного газа к полупроводнику, поскольку такое изменение можно объяснить только уменьшением концентрации положительных дырок в заполненной зоне вследствие поступления электронов из внешнего источника. Хотя в обоих процессах электроны переносятся в противоположных направлениях, оба этих процесса сопровождаются обеднением полупроводника носителями тока. Поэтому оба процесса можно объединить и классифицировать в качестве примеров деплетивной хемосорбции. Применяя терми- [c.503]

Таким образом, электрическая проводимость полупроводника, содержащего донорную примесь, будет электронной (отрицательной). Такие полупроводники относят к /г-типу, илн к негативным (от лат. negativus — отрицательный). [c.457]

Для электро- и радиопромышленности необходимы материалы, обладающие дефектами заданного свойства и заданных концентраций. Электрическая проводимость полупроводников, фотоэлектрические, термоэлектрические и другие свойств.5 сильно зависят от типа и разупо-рядоченности решетки. Возможность сознательного управления свойствами этих веществ, многие из которых играют важную роль в технике, фактически определяется знаниями природы содержащихся в них дефектов и умением изменять их концентрации. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология