Основни свойства на полупроводниците. Зонна диаграма.


Категория на документа: Други


2. Основни свойства на ПП. Зонна диаграма. Кристална структура. Собствен ПП - формиране на токоносители и електричен ток.

Основни свойства на ПП:
Полупроводниковите елементи (диоди, транзистори, интегрални схеми и др.) се използват за усилватели, генератори, изправители, цифрови схеми и на практика обхващат всички приложения в областта на електрониката. Характеристиките и параметрите на полупроводниковите елементи зависят в значителна степен от електрофизичните свойства на материалите, използвани за производството им. За да се разбере принципът на действие на тези елементи и изменението на параметрите им от режима и температурата са необходими познания за свойствата на полупроводниците и факторите, които обуславят и променят електрическата им проводимост.
Полупроводниците са група химически елементи със специфични електрически характеристики. Най-широко разпространени са силиций, германий, като силицият се използва в почти всички полупроводникови елементи. За да се разберат процесите, протичащи в полупроводниковите елементи, трябва да се изяснят въпросите за получаване на свободни носители на заряд и факторите, които влияят върху изменението на тяхната концентрация и подвижност.
Наименованието полупроводник за материали като силиций и германий показва, че те не са добри проводници като металите, но не са и изолатори. Причина за това е уникалната структура на атома за тези материали, която позволява с прибавяне на примесни елементи да се получат много полезни свойства.
Собствен ПП:
Нека имаме абсолютно чист полупроводник, например Si. Такъв безпримесен полупроводник се нарича още собствен полупроводник. При Т=0 К собственият полупроводник е абсолютен изолатор, защото въпреки наличието на електрическо поле електроните във валентната зона не могат да увеличават енергията си (всички нива в тази зона са запълнени) и да ускоряват.
При Т>0 К обаче собственият полупроводник става проводим. Топлинното движение на атомите на кристала придава на част от електрните на горните нива на валентната зона енергия, равна или по-голяма от ΔW. Те преминават забранената зона и заемат долните нива на зоната на проводимостта, като при по-висока температура тази част е по-голяма. Извършва се преход на електрони от валентната в проводимата зона. Попаднали в зоната с много свободни нива, под действието на електрическото поле електроните увеличават енергията си, ускоряват се и образуват електрически ток. Това са свободните електрони в полупроводника.
Кристална структура:
Кристалните тела се характеризират с правилно, периодично разположение на градивните атоми по отношение на трите измерения в пространството, т.е. кристалът има периодична структура. При свободно израстване кристалните тела добиват определена външна форма във вид на призма-куб, паралелепипед и др. Те се срещат в две образувания: монокристали и поликристали.
Монокристалите са анизотропни, т.е. имат различни физически и химически свойства в различните пространствени направления. Идеалните монокристали са твърди тела , с правилна периодична структура, разпорстираща се в целия им обем.
Поликристалите са твърди тела, изградени от множество монокристали (кристалити), разделени с междукристални стени. Тези стени определят специфичните свойства на поликристалното тяло. Когато кристалитите и стените са твърде много, то се проявява като изотропно.





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Основни свойства на полупроводниците. Зонна диаграма. 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.