Введем в чистый полупроводник трехвалентную (акцепторную) примесь.
При этом 3 валентных электрона атома примеси взаимодействуют с 3-мя валентными электронами атома чистого полупроводника, образуя три прочные ковалентные связи. Четвертая ковалентная связь оказывается неполной – для нее не хватает электрона примеси, а значит, на этом месте образуется дырка.
Эта дырка может быть заполнена валентным электроном из соседней ковалентной связи, но тогда возникнет дырка в другом месте и т.д. Валентный электрон, заполнивший дырку, ионизирует атом примеси – возникает отрицательный ион.
Как и в предыдущем случае, при комнатной температуре все атомы примеси ионизированы.
Кроме процесса ионизации в таком полупроводнике также происходит процесс генерации, в котором участвуют атомы чистого полупроводника. При этом часть валентных электронов этих атомов, получив тепловую энергию в виде комнатной температуры, переходит из валентной зоны (ВЗ) в зону проводимости (ЗП) и становится свободными. На их месте в валентной зоне образуются дырки. Происходящие процессы можно изобразить следующим образом:
|
|
|
|
|
|
Таким образом, в результате двух процессов в таком полупроводнике носители заряда распределяются следующим образом: имеется большое количество дырок (ОНЗ) и малое количество свободных электронов (ННЗ).
Проводимость в данном случае будет дырочной, а полупроводник – акцепторный или полупроводник p-типа (буква «p» - первая буква слова positive – положительный).
Токи в полупроводниках
В полупроводнике электрический ток может быть вызван двумя причинами:
· электрическим полем;
· разностью концентраций носителей заряда.
Дрейфовый ток
Рассмотрим первую причину.
Направленное движение носителей заряда (НЗ) под действием электрического поля называется дрейфовым током.
Если к полупроводнику подключить источник постоянного напряжения, то под действием внешнего электрического поля электроны и дырки начнут перемещаться в противоположных направлениях (электроны будут двигаться к плюсовой клемме источника питания, т.е. в сторону, противоположную направлению поля, а дырки – к минусовой, т.е. по направлению поля) – возникнет дрейфовый ток.
полупроводник
 |
Ө 
 | |||
 | |||
IДР Е
UПИТ
Е – напряженность электрического поля
