7. СОБСТВЕННАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ И ДЫРОЧНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ

Полупроводники представляют собой вещества, которые по своей удельной электрической проводимости занимают среднее место между проводниками и диэлектриками.

Для полупроводников характерен отрицательный температурный коэффициент электрического сопротивления. При возрастании температуры сопротивление полупроводников уменьшается, а не увеличивается, как у большинства твердых проводников. Кроме того, электрическое сопротивление полупроводников очень сильно зависит от количества примесей, а также от таких внешних воздействий, как свет, электрическое поле, ионизирующее излучение и др.

В полупроводниках существует электропроводность двух видов. Так же как и металлы, полупроводники обладают электронной электропроводностью, которая обусловлена перемещением электронов проводимости. При обычных рабочих температурах в полупроводниках всегда имеются электроны проводимости, которые очень слабо связаны с ядрами атомов и совершают беспорядочное тепловое движение между атомами кристаллической решетки. Эти электроны под действием разности потенциалов могут получить дополнительное движение в определенном направлении, которое и является электрическим током.

Полупроводники обладают также дырочной электропроводностью, которая не наблюдается в металлах. В полупроводниках кристаллическая решетка достаточно прочна. Ее ионы, т. е. атомы, лишенные одного электрона, не передвигаются, а остаются на своих местах.

Отсутствие электрона в атоме условно назвали дыркой. Этим подчеркивают, что в атоме не хватает одного электрона, т. е. образовалось свободное место. Дырки ведут себя как элементарные положительные заряды.

При дырочной электропроводности в действительности тоже перемещаются электроны, но более ограниченно, чем при электронной электропроводности. Электроны переходят из данных атомов только в соседние. Результатом этого является перемещение положительных зарядов - дырок - в направлении, противоположном движению электронов.

Электроны и дырки, которые могут перемещаться и поэтому создавать электропроводность, называют подвижными носителями заряда или просто носителями заряда. Принято говорить, что под действием теплоты происходит генерация пар носителей заряда, т. е. возникают пары: электрон проводимости - дырка проводимости.

Вследствие того что электроны и дырки проводимости совершают хаотическое тепловое движение, обязательно происходит и процесс, обратный генерации пар носителей. Электроны проводимости снова занимают свободные места в валентной зоне, т. е. объединяются с дырками. Такое исчезновение пар носителей называется рекомбинацией носителей заряда. Процессы генерации и рекомбинации пар носителей всегда происходят одновременно.

Полупроводник без примесей называют собственным полупроводником. Он обладает собственной электропроводностью, которая складывается из электронной и дырочной электропроводности. При этом, несмотря на то что количество электронов и дырок проводимости в собственном полупроводнике одинаково, электронная электропроводность преобладает, что объясняется большей подвижностью электронов по сравнению с подвижностью дырок.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Электроны в твердых телах

>> Вперед: Примесная электропроводность

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Общая хирургия. Шпаргалка

▪ Семейное право. Шпаргалка

▪ Зарубежная литература XX века в кратком изложении. Часть 2. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Защищенный планшет Getac EX80 11.11.2017 Специализирующаяся на выпуске защищенных мобильных компьютеров компания Getac представила планшет EX80 на процессоре Intel Atom x5-Z8350. По словам производителя, это его первый полностью защищенный планшет, специально созданный для эксплуатации во взрывоопасных зонах. Изделие прошло соответствующую сертификацию ATEX/IECEx (зона 0) и UL913 (класс I/II раздел 1). На простом языке это означает, что планшетом может пользоваться персонал нефтедобывающих платформ, нефтехимических и военно-промышленных предприятий, и даже сотрудники складов боеприпасов. Герметичный антистатический корпус Getac EX80 снабжен функцией контроля температуры поверхности, за счет чего предотвращается возможность взрыва вследствие статического электричества, теплового воздействия или трения. Восьмидюймовый сенсорный дисплей WXGA (1280 х 800 пикселей) характеризуется яркостью 600 кд/м?, по словам производителя, достаточной, чтобы изображение на экране было видно даже при ярком солнечном свете. Дисплей поддерживает несколько режимов сенсорного управления для работы под дождем, в печатках или с использованием пера с твердым наконечником. В оснащение Getac EX80 входят камеры разрешением 8 Мп и Full HD, беспроводные интерфейсы Wi-Fi 802.11 a/b/g/n и Bluetooth 4.0, приемник GPS. Одной из особенностей EX80 является наличие в комплекте поставки вращающейся ручки, которая обеспечивает удобную работу с планшетом, может служить подставкой для устройства и держателем пера. Доступны и другие принадлежности, включая стыковочные станции и наплечные ремни. Работает планшет под управлением Windows 10 Professional. Он оборудован модулем TPM 2.0, поддерживает многофакторную аутентификацию с помощью системы Windows Login и бесконтактного считывателя смарт-карт (HF RFID). Функция Absolute DDS позволяет удаленно заблокировать систему в случае утери или кражи. Время автономной работы, по словам производителя, превышает 8 ч. При габаритах 240 х 155 х 29 мм устройство весит 1,48 кг. Степень защиты планшета - IP67. Кроме того, он прошел тест MIL-STD810G, то есть не боится пыли, влаги, солевого тумана, падений, ударов, вибрации и перепадов температур. Производитель предоставляет на планшет EX80 трехлетнюю гарантию.

Другие интересные новости:

▪ Луну заселят гусеницами из Китая

▪ Чувство юмора школьников связано с интеллектом

▪ Сверхтонкий CD-плейер

▪ Fujifilm возвращается на рынок черно-белой фотопленки

▪ Офтальмология для принтера

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Всё во имя человека, для блага человека. Крылатое выражение

▪ статья Откуда произошло название Кении? Подробный ответ

▪ статья Сассафрас беловатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Активная антенна МВ-ДМВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микромощный передатчик с ЧМ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026