Напівпровідник

    0
    288

    Напівпровідниками називають речовини, які мають середню електропровідність між діелектриками і провідниками за однакових умов і температури 300К. Ці речовини можуть складатися з домішок або бути окремими хімічними елементами.

    Концентрація атомів в напівпровідниках вища, ніж концентрація рухливих носіїв заряду, а також може змінюватися залежно від зовнішніх умов – підвищення температури, додавання домішок, збільшення або зменшення освітленості. Можливість збільшити провідність за рахунок підвищення температури є однією з основних відмінностей напівпровідників від металів.

    Окремими хімічними елементами напівпровідників є –

     

    кремній, бор, селен і германій. З’єднання напівпровідників – фосфід алюмінію. Напівпровідниками також можуть бути органічні речовини.

     

     

    Легування

     

    Простір, який звільняють при рухі електрони напівпровідників, називають “дірчастим”. Такі “дірки” виступають в ролі носія позитивного заряду. Збільшення кількості “дірок” досягається за рахунок додавання спеціальних домішок у речовини. Процес додавання домішок у напівпровідниках для збільшення кількості носіїв позитивного заряду називається легуванням.

     

    Типи напівпровідників

     

    Існує два основні типи напівпровідників – з позитивним зарядом (р-тип) і негативним (п-тип). На стику двох домішок у речовині напівпровідника утворюється перехід, який використовують як випрямляча струму. Такий р-п-переход – це простий вид напівпровідникових діодів.

     

    Особливості напівпровідників

     

    Механізм провідності у напівпровідниках може мати дірчасту і електронну складову. Така ситуація не дозволяє характеризувати напівпровідники по їх провідності. Для класифікації цих речовин використовують такі характеристики:

    • питомий опір;
    • тип провідності;
    • щільність дислокації;
    • час життя носія заряду.

     

    Напівпровідник – діелектрик/ізолятор

     

    У зв’язку з тим, що на провідність напівпровідників істотний вплив чинить температурна дія, зменшуючи або збільшуючи питомий опір, напівпровідники можуть стати діелектриками. При негативному температурному коефіцієнті (абсолютний нуль), напівпровідники можуть ставати ізоляторами.

     

    Застосування

     

    Принцип роботи напівпровідників знайшов активне застосування у виробництві електронних приладів. Вони широко застосовуються як фотоелемент у сонячних батареях. За рахунок створення монокристалів із заданими характеристиками досягається зменшення розмірів електроустаткування, можливість створення нових пристроїв і ліквідація проблем з виділенням тепла схемами і платами. Виробництво точних приладів невеликого розміру супроводжується підвищеними вимогами до чистоти домішок з’єднань і точності дотримання пропорцій.