Электропроводность дырочная

В кристаллической решетке дефекты обычно не остаются на месте, они перемещаются в результате разности их концентраций АС, температуры ДГ, теплового движения, напряжения и т. д. Из кристалла дефекты переносятся на его поверхность, и наоборот, внутри кристалла за счет окружающей среды их число может возрастать. При наличии дефектов в кристаллах происходит массоперенос, перемещающиеся дефекты обусловливают движение атомов в кристаллической решетке и дырочную электропроводность в полупроводниках. Скорость движения точечных дефектов сильно зависит от температуры, однако при нормальных условиях она имеет значение 10 см/с. В природных кристаллах заметного движения макродефектов — двойниковых швов, границ раздела макроблоков, залеченных трещин — не отмечено. [c.26]

Шокли в качестве иллюстрации предложил рассматривать двухэтажный гараж. Пусть нижний этаж целиком заполнен автомобилями, а верхний совершенно свободен. В этом случае автомобили не обладают подвижностью в обоих этажах. Пусть один автомобиль перейдет из нижнего в верхний этаж. Возникнет возможность перемещения автомобиля на обоих этажах. При этом движение автомобилей на нижнем этаже рационально описывать как движение дырки (места, где нет автомобиля), хотя двигаются, конечно, автомобили. Движение дырки будет фиксироваться в эффекте Холла как движение положительного заряда. Действительно, устойчивых положительных частиц с массой электрона не существует. Таким образом, у полупроводников с собственной проводимостью имеется как обычная (электронная), так и дырочная проводимость. Вышеизложенное объясняет возрастание проводимости полупроводников с повышением температуры. С ростом температуры увеличивается число электронов, перешедших в верхнюю зону, что и приводит к увеличению электропроводности. [c.517]

Германий обладает очень высоким удельным сопротивлением (в противоположность типичным металлам), которое уменьшается с повышением температуры. Электропроводность германия может быть двоякой — электронной ( -тип) и дырочной (р-тип), причем тнп проводимости определяется качеством присутствующих в германии примесей, а величина — их количеством. [c.186]

Кремний — полупроводник. Наряду с собственной проводимостью он обладает большой примесной проводимостью примеси элементов V группы периодической системы приводят к появлению электронной л-проводимости, примеси элементов П1 группы — к дырочной р-проводимости. Электропроводность кремния меняется при этом на несколько порядков. [c.337]

Это можно рассмотреть на примере дырочного полупроводника N 0 и электронного полупроводника 2пО. В N 0 дырочная проводимость обусловлена избыточным против стехиометрии содержанием кислорода. Избыток кислорода в междоузлиях является акцепторной примесью, что приводит к переходу части ионов N1 + в решетке в ионы N1 +. Дырочная проводимость возникает как результат перехода электрона с N 2+ на N1 +, что приводит к перемещению дырок. Введение в решетку N 0 однозарядных ионов или Ыа+ и замещение ими ионов № + должно увеличивать электропроводность. Один положительный заряд ионов или Ыа+ не способен скомпенсировать отрицательные заряды соседних ионов кислорода, что вызовет переход N1 + в N1 + в соседних узлах решетки. С этой точки зрения двухзарядные ионы 2п + или Mg2+ не должны влиять на электропроводность, а трехзарядные ионы Ре + или Сг + должны уменьшать электропроводность, переводя часть N1 + в N 2+. [c.167]

Достаточным, но не необходимым критерием электронной электропроводности служит наличие эффекта Хол.ча. Электронная электропроводность может быть чисто электронной, чисто дырочной и смешанной, когда в электропроводность принимают участие как электроны, так и дырки. В свою очередь ионная проводимость может быть катионной, анионной и смешанной. Поскольку подвижность ионов очень мала по сравнению с подвижностью электронов, преобладание электронной составляющей электропроводности над ионной наступает даже тогда, когда число электронов, принимающих участие в электропроводности, еще очень мало по сравнению с числом ионов. Воздействуя на вещество термически, электрическими и магнитными полями, различными излучениями, можно увеличить [c.411]

Физические свойства МСС с бромом. Электропроводность МСС с бромом имеет преимущественно дырочную природу. При образовании МСС II ступени с углеродными волокнами, полученными из паровой фазы, ее значение достигает 10 см/м. [c.280]

Дефекты структур кристаллов также влияют на электропроводность полупроводников, обычно вызывая дырочную проводимость. В зависимости от преобладания того ИЛИ иного типа проводимости различают полупроводники п-типа и полупроводники р-типа. [c.151]

Германий особой чистоты, пригодный для использования в полупроводниковых приборах, получают специальными методами. Сначала германий подвергают фракционной перекристаллизации, при которой используются различия в растворимости примесей в твердой и жидкой фазах и малая скорость диффузии в твердой фазе. Затем вытягиванием из расплава полученных слитков чистейшего германия изготовляют монокристаллы. В процессе образования монокристаллов в германий вводят строго определенные дозы примесей для придания ему нужного вида проводимости (электронной или дырочной) и определенного значения удельной электропроводности. [c.206]

Сульфид свинца может проявлять свойства как п-полупроводника, так и р-полупроводника в зависимости от характера нарушения стехиометрии. Сульфид, содержащий избыток свинца, действует как электронный проводник. Избыточное содержание серы ведет к появлению дырочной электропроводности, а образцы с минимальной проводимостью имеют смешанную электропроводность, т. е. содержат как электроны, так и дырки (амфотерный тип разупорядоченности). Такой тип амфотерной электропроводности доказан также и у оксидов щелочноземельных металлов. [c.289]

ПОЛЯ (вправо). Кроме того, на место образовавшейся дырки (+) перейдет электрон из какого-либо места соседней связи левее дырки. Таким образом, образуется новая дырка вместо прежней. Следовательно, дырка перемещается по направлению поля (влево) при скачках электронов в валентной зоне, совершающихся слева направо, как показано на рис. 72,а (стрелками). Перенос заряда электронами валентной зоны называют дырочным. Таким образом, в собственных полупроводниках бывает двоякий механизм проводимости электронный и дырочный. Удельная электропроводность полупроводника в общем случае выражается уравнением [c.237]

Наиболее чистые образцы германия имеют удельную электропроводность порядка 0,01—0,02 ом -см . Примеси, вводимые в высоко-очищенные образцы полупроводников, сильно увеличивают электропроводность, а значит, уменьшают удельное сопротивление. Например, при введении примерно 10 атомов сурьмы в 1 сж особо чистого германия (4- 10 вес. %) с удельной проводимостью 0,017 oм м последняя увеличивается примерно на порядок, а сопротивление падает с 60 до 4—10 ом-см. Полупроводники, содержащие примеси (реальные полупроводники), называются примесными. Примеси в полупроводниках принято делить на донорные и акцепторные. Первые создают электронную проводимость, а вторые — дырочную. [c.239]

В этом случае дырочная электропроводность доминирует [c.447]

Расплавленные соли проявляют высокую способность к сольватации. Газы часто растворяются либо вступая в химическое взаимодействие, либо просто заполняя свободные пространства в расплаве (дырочная модель). Основная проблема при работе с расплавленными солями связана с их загрязнением многими растворимыми неорганическими солями, а также и огнеупорными материалами. В расплавах гидрооксида щелочного металла присутствие кислорода или воды приводит к образованию перекисей, которые растворяют как благородные металлы, так и керамику. Во многих случаях расплавленные соли растворяют также основной металл. Металл прекрасно диспергируется по всей среде и придает ей свойства, характерные для металла, например увеличивает электропроводность [71]. [c.126]

При термодинамическом равновесии в системе должны быть справедливы не только формулы (98) и (99), но и формулы (69) и (71). Иными словами, при изменении концентрации носителей за счет введения донорных или акцепторных примесей произве-денне концентрации дырок и концентрации свободных электронов при заданной температуре остается постоянным. Это означает, что увеличение концентрации носителей одного знака влечет за собой уменьшение в концентрации носителей противоположного знака. Те носители, концентрация которых больше, называются основными и определяют величину электропроводности данного кристалла. В соответствии с этим говорят о полупроводниках с электронной или дырочной электропроводностью [п- или р-тип). [c.128]

Действительно, электропроводность полупроводника определяется положением уровня Ферми ео внутри кристалла. Чем ближе к зоне проводимости расположен уровень Ферми (т. е. чем больше 8э), тем больше электронная составляющая и тем меньше дырочная составляющая проводимости. [c.74]

Увеличение концентрации электронов в полупроводнике, т. е. электронной проводимости, смещает уровень Ферми РР вверх — ближе к зоне проводимости, увеличение концентрации дырок, т. е. дырочной проводимости, сдвигает уровень Ферми вниз — ближе к валентной зоне. Отсюда, на основании изложенного выше, вытекает зависимость каталитической активности от величины и знака электропроводности, [c.9]

Хотя частичное заполнение электронных зон должно соответствовать металлическому характеру проводимости этих типов углеродных материалов, для них наблюдается положительный температурный коэффициент электропроводности. Это объясняется дырочным характером проводимости (или рассеиванием) на границе между сетками. По мере увеличения концентрации дырок нижняя зона постепенно истощается. При температурах выше 1400° С (рис. 8, в) процесс образования дырок вследствие выделения водорода, по-видимому, в основном завершается. Связывание разорванных сеток, происходящее во время роста кристаллов, приводит к уменьшению количества дырочных дефектов, играющих роль электронных ловушек. я-Зона начинает снова заполняться. Одновременно при росте размеров сеток углерода происходит уменьшение ширины АО запрещенной зоны. При температуре 2000° С (рис, 8, г) эту зону можно считать достаточно узкой для перехода электронов в зону проводимости под действием теплового возбуждения. Тя- [c.31]

Между каталитической активностью полупроводника и его электропроводностью имеется определенная связь, которая может быть симбатной и антибатной, что зависит от рода полупроводника и типа реакции. Симбатной она является в случае реакций, скорость которых тем больше, чем выше уровень Ферми ( акцепторные реакции ), протекающих на полупроводниках с электронной или дырочной проводимостью. Симбатной она будет также и в случае реакций, скорость которых понижается с повышением уровня Ферми ( донорные реакции ) и которые протекают на полупроводниках с п- или р-проводимостью. Во всех других случаях эта связь будет антибатной (Волькенштейн [192], Гарнер [182], Вагнер, Хауффе [153], Боресков [178]). [c.248]

При изучении хемосорбции СО и Од на 2пО и N10 было обнаружено [36, 37], что введение Ь1аО уменьшает электропроводность электронного полупроводника ХпО и увеличивает электропроводность дырочного полупроводника N10 в соответствии с электронной теорией полупроводников. В то же время ЫаО ускоряет хемосорбцию О2 — акцептора электронов — на ХпО и N10 и подавляет хемосорбцию СО — донора электронов, что непосредственно не вытекает из изложенных выше представлений. [c.11]

Lo h п . дырка (элементарный положительный заряд) 2. дыра отверстие глазок Lo herleitung f дырочная электропроводность дырочная проводимость Lo hertheorie / теория дырок (теория Дирака) [c.131]

Элементарные кремний и германий представляют собой полупроводниковые материалы, которые в настоящее время очень широко применяются для производства транзисторов, термистеров, фотоэлементов и других деталей радиоэлектроники, радио- и электротехники. Электропроводность кристаллических германия и кремния (и других полупроводников) в значительной степени обусловлена ничтожными примесями атомов других элементов, замещающих атомы германия и кремния в их кристаллических решетках. Появление некоторого числа свободных слабосвязанных электронов или электронных вакансий, так называемых дырок, придает кристаллам полупроводниковых материалов свойство избирательной проводимости отрицательной — электронной — или положительной — дырочной. Электропроводность полупроводников определяется не только природой и концентрацией примесных элементов (которая, вообще говоря, обычно бывает очень мала атома примеси на 10 —10 атомов основного элемента), но и физическими [c.104]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

Этот метод дает высокую чистоту конечного продукта. Сами органические соединения, содержащие сопряженные двойные связи, являются полупроводниками. Кристаллы антрацена )4Hia являются полупроводником с энергией активации 1—3 эВ с преобладающей дырочной проводимостью и малой удельной электропроводностью [c.483]

В фотонных детекторах поглощенные кванты излучения (фотоны) увеличивают число свободных носителей электрического заряда, изменяя электрическое состояние чувствительного элемента. При использовании эффекта фотопроводимости поглощенное ИК-излучение изменяет электропроводность чувствительного элемента. В рамках фотовольтаического эффекта, поглощенное излучение создает электронно-дырочные пары вблизи р-п перехода, генерируя электрический ток. В меньшей степени в детекторах ИК-излучения используют фотоэлектромаг-нитный эффект. [c.211]

Для того чтобы лучше понять принцип действия полупроводниковых фотоэлементов, вернемся к оиисанию механизмов дырочной и электронной проводимостей. Полупроводниковый материал, электрическая проводимость которого меняется при изменении освещенности, называют фотосопротивлением. Изменение электропроводности сопротивления связано с изменением концентрации носителей под воздействием освещения. Ранее всех из фотосопротивлений были изучены селеновые, которые однако не следует путать с современными фотосопротивлениями с внутренним фотоэффектом, содержащими селен. В настоящее время фотосопротивления изготавливаются в основном из таких материалов, как сульфиды и селениды кадмия и свинца. Темновое сопротивление типичного полупроводникового фотосопротивления составляет порядка нескольких тысяч мегом, тогда как ири среднем уровне освещенности оно не превышает нескольких тысяч ом. В табл. 22.1. приведены параметры фотоэлектрических приборов различных типов. [c.298]

Для окислов п.-типа (VaOs, ZnO) концентрация свободных электронов в приповерхностном слое будет уменьшаться вследствие перехода электрона от твердого тела к хемосорбированной молекуле. Для окислов р-типа (NiO, СнгО) концентрация дырок в слоях, расположенных вблизи поверхности, будет возрастать при хемосорбции акцепторных молекул. Направление перехода электрона зависит от положения уровня Ферми в кристалле и энергетического уровня хемосорбированной молекулы. Положение уровня Ферми определяет концентрацию дырочного и электронного газа на поверхности. При хемосорбции, когда электрон или дырка из твердого тела переходит на адсорбированную молекулу, поверхность полупроводника заряжается, и в приповерхностном слое возникает объемный заряд противоположного знака. В результате такого процесса наблюдается искривление энергетических зон вблизи поверхности полупроводника [162 J. Вследствие искривления зон положение уровня Ферми на поверхности кристалла сдвинуто по сравнению с положением его в объеме на величину Ае. Такое изменение положения уровня Ферми сопровождается изменением концентрации свободных электронов и дырок и вызывает изменение электропроводности Аа чем больше As, тем больше Аст. Работа выхода электрона ф — есть расстояние от уровня Ферми до уровня, соответствующего значению потенциала в пространстве над твердым телом. Изменение работы выхода Дф = —Ае (если пренебречь влиянием динольного момента у нейтральной молекулы). Работа выхода электрона изменяется в зависимости от степени заполнения поверхности адсорбированными молекулами. Увеличение работы выхода наблюдается при адсорбции акцепторных, а уменьшение — при адсорбции донорных молекул на поверхности полупроводника. Согласно [c.54]

Местоположение иона 0 также может перемещаться по анионным узлам, что эквивалентно перемещению положительного заряда в противоположном направлении — может появиться р-полупроводимоСть (дырочная). Примером р-пОлупройоднн-ка может служить закись никеля. В решетке NiO обычно есть избыточный киСлороД, захватывающий электроны у Ni +. Это приводит к появленшо в узлах решетки ионов N 3+. Электропроводность NiO объясняется переходом электронов от Ni + к № +, что эквивалентно перемещению в противоположном направлении положительного заряда (дырки). Окись цинка — типичный электронный лроводник, закись никеля, закись меди — дырочные. [c.229]

При адсорбции спирта на ZnO, однако, работа выхода ф увеличивается (см. рис. 5), а электропроводность под действием спирта растет в случае электронных полупроводников и падает в сйучае дырочных. По этим данным, адсорбированный спирт ведет себя как донор электронов. Такое противоречие межДу данными по закономерностям подбора катализаторов и данными по изменению ф и а во время адсорбции спирта можно объяснить с точки зрения протекания катализа на поверхностных дефектах [16, 375]. Например, поверхностные атомы кислорода в ZnO могут захватить из объема электрон, образуя примесный центр 0 ". При адсорбции на нем спирта по схеме (59а) заряд 6 переходит на адсорбированную [c.113]

Направление изменений электропроводности показывает, что вследствие хемосорбции во время реакции на поверхности катализатора возникают донорные центры. В случае электронных катализаторов эти центры снабжают зону проводимости электронами, увеличивая количество носителей тока. В случае дырочных катализаторов, наоборот, электроны заполняют свободные уровни в валентной зоне, и электропроводность уменьшается. После прекращения подачи паров реагентов и возвра--Цв [c.40]

Исследование закономерностей химической адсорбции на полупроводниковых контактах, электрические свойства которых регулируются растворением в их решетке примесей, позволяет сделать некоторые выводы о природе активных центров адсорбции и причинах изменения энергий активации с ростом заполнения поверхности. Совместно с Л. Н. Куцевой [1, см. также стр. 82 наст, сб.] и Г. И. Чижиковой [2, см. также стр. 77 наст, сб.] были исследованы окисные контакты относящиеся к разным классам полупроводников закись никеля—дырочный полупроводник и окись цинка — электронный. Электропроводность их изменялась на 5—7 порядков при растворении окислов одно-и трехвалентных металлов, оказывающих на нее противоположное влия ние. [c.73]

В том случае, когда поток электронов направлен от твердого вещества i адсорбированной фазе, процесс называется анионной хемисорбцией. Когда твердое вещество является полупроводником с избытколг электронов, п-полупроводником, происходит уменьшение числа свободных электронов в поверхностной зоне твердого тела и, следовательно, уменьшение его электропроводности. В толг случае, когда твердое тело представляет собой дырочный полупроводник ( 0-полупроводник), адсорбция с передачей электрона от полупроводника к адсорбированной фа."е будет приводить к увеличению числа положительных дырок и должно наблюдаться увеличение электропроводности. Вместе с тем передача электронов от адсорбента к твердому веществу сопровождается катионной хеыисорб-цией. Увеличение концентрации э.лектронов твердого вещества будет приводить к увеличению электропроводности в проводнике п-типа и уменьшению проводимости в р-полупроводнике. [c.371]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология