Проводимость полупроводников

Собственная проводимость проводников

Собственной проводимостью – называется проводимость химически чистых полупроводников (кремний, германий, силен и т.д.)

При t →0 K все полупроводники являются диэлектриками.

Их электроны находятся в валентной зоне, по мере нагревания электроны получают энергию и переходят в зону проводимости (т.е. становятся свободными). На месте ушедшего электрона остаётся вакансия или дырка, играющая роль положительного заряда. Число электронов и дырок одинаково и подчиняется распределению Больцмана: . Т – температура; К – постоянная Больцмана;

∆Е – энергия необходимая для отрыва электронов от атома, это и есть ширина запрещенной зоны т.к. проводимость пропорциональна числу носителей заряда, то

Если прологарифмировать то получим:

y b K*X

y – логарифм G(y = ln G);

b = ln G₀; K = -∆E/2k; X = 1/T

если построить график то это будет прямая линия.

Примесная проводимость полупроводников

Примесной называется проводимость обусловленная наличием примиси. Если в кристалл добавить атомы с валентностью на один больше, то один электрон будет лишним, он легко открывается и становится свободным. Так получают полупроводники n-типа.

Если в кристалл полупроводника добавить атомы с волентностью на единицу меньше то одного электрона будет не хватать и образуются валентные дырки. Такое поведение полупроводников объясняется тем что наличие примесей приводит к появлению дополнительных энергетических уровней в кристалле.

Контакт двух полупроводников p- и n- типов называется

p-n-переходом. Он обладает односторонней проводимостью.

Вектор магнитной индукции.

Принцип суперпозиции.

Закон Био-Савара-Лапласа.

В 1820 году Эрстед обнаружил что вокруг проводников с током существует некоторое поле поворачивающее магнитную стрелку компаса. Поэтому поле назвали магнитное поле. Характеристикой магнитного пола является вектор магнитной индукции .

Его можно определить по формуле: (сравнить Е=F/q)

F_max максимальная сила действующая на проводник ∆ l с током I.

Для магнитного поля справедлив принцип суперпозиции

Направления вектора В определяется по правилу Буравчика (или правило правого винта). Величину вектора В рассчитывают по закону Био-Савара-Лапласа (БСЛ).