Как образуется примесный полупроводник? Чем определяется проводимость примесных полупроводников? Объясните процесс образования полупроводников p- и n- типов. Какие исходные материалы используются для изготовления полупроводников?
Решение
Примесная проводимость полупроводника, в зависимости от вида примеси, может быть электронной — ее создают донорные примеси — либо дырочной — ее создают акцепторные примеси. Полупроводники с электронной проводимостью называются полупроводниками n-типа (от слова negative — отрицательный). Полупроводники с дырочной примесной проводимостью
Полупроводник n-типа
По виду проводимости полупроводники подразделяют на n-тип и р-тип.Полупроводник n-типа имеет примесную природу и проводит электрический ток подобно металлам. Примесные элементы, которые добавляют в полупроводники для получения полупроводников n-типа, называются донорными. Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд, переносимый свободным электроном.Теория процесса переноса заряда описывается следующим образом:В четырёхвалентный Si кремний добавляют примесный элемент, пятивалентный As мышьяка
. В процессе взаимодействия каждый атом мышьяка вступает в ковалентную связь с атомами кремния. Но остается пятый свободный атом мышьяка, которому нет места в насыщенных валентных связях, и он переходит на дальнюю электронную орбиту, где для отрыва электрона от атома нужно меньшее количество энергии. Электрон отрывается и превращается в свободный, способный переносить заряд. Таким образом перенос заряда осуществляется электроном, а не дыркой, то есть данный вид полупроводников проводит электрический ток подобно металлам.
Полупроводник p-типа
Полупроводник p-типа, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости