10кл полупроводники и примесная проводимость

  • ppt
  • 11.05.2024
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 10кл полупроводники примесная проводимость.ppt

Добро пожаловать

Урок физики
10класс




Учитель Коношенко Т.Л.
Сосновская СШ

Тема: Электрическая проводимость полупроводников при наличии примесей.

Полупроводники
– это вещества, проводимость которых зависит от температуры и освещенности.

В полупроводниках между атомами существует ковалентная, т.е. парноэлектронная связь.

К полупроводникам относятся:

Собственная
проводимость
полупроводников

Si

Si

Si

Si

Si

-

-

-

-

-

-

-

-

Кремний – 4 валентный химический элемент. Каждый атом имеет во внешнем электронном слое по 4 электрона, которые используются для образования парноэлектронных (ковалентных) связей с 4 соседними атомами.

Собственная проводимость полупроводников.

+

+

+

+

-

-

-

-

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

дырка

свободный электрон


Собственная проводимость полупроводников явно недостаточна для их технического применения.
Поэтому для увеличение проводимости в чистые полупроводники внедряют примеси, которые бывают донорные и акцепторные

Примесная проводимость полупроводников

Донорная примесь

+

+

+

+

-

-

-

-

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

As

As

As

Донорные примеси

Si

Si

As

Si

Si

-

-

-

-

-

-

-

При наличие примесей, например, атомов мышьяка As, число свободных электронов возрастает во много раз: атомы мышьяка имеют 5 валентных электронов, 4 из них участвует в создании ковалентной связи данного атома с окружающими, например, с атомами кремния Si. Один из 5 электронов мышьяка становится свободным.

-

-

Такой полупроводник называется полупроводником n-типа, основными носителями заряда являются электроны, а примесь мышьяка называется донорной.

Акцепторная примесь

+

+

+

+

-

-

-

-

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

Ge

In

In

In

Примесь – вещество с меньшей валентностью (Si-In). Основные носители – дырки. Проводимость p-типа.

Акцепторные примеси

Si

Si

In

Si

Si

-

-

-

-

-

+

-

-

Такой полупроводник называется полупроводником p-типа, основными носителями заряда являются дырки, а примесь индия, дающая дырки, называется акцепторной.

Если в качестве примеси использовать индий In, атомы которого 3-валентны, то характер проводимости полупроводника меняется. Для образования парноэлектронных связей атому индия недостаёт электрона. В результате образуется дырка.

Итак, существует 2 типа полупроводников:

р - типа

n - типа

Основные носители заряда - дырки

Основные носители заряда - электроны

+

-

Электрическая проводимость полупроводников
при наличии примесей

ПРИМЕСИ

ДОНОРНЫЕ

АКЦЕПТОРНЫЕ

Примеси, легко отдающие
электроны, увеличивающие количество свободных электронов.

Атом мышьяка имеет 5 валентных
электронов, 4 из которых участвуют
в образовании парноэлектронных
связей, а пятый становится свободным.

Полупроводники , содержащие
донорные примеси, называются
полупроводниками п – типа
от слова negative – отрицательный

Примеси, легко принимающие
электроны, увеличивающие количество дырок.

Атом индия имеет 3 валентных
электрона, которые участвуют
в образовании парноэлектронных
связей, а для образования четвертой электрона недостает,
в результате образуется дырка.

Полупроводники , содержащие
акцепторные примеси, называются
полупроводниками р – типа
от слова positive – положительный

§72

Продолжите фразу: 1.Мне уже было известно, что…. 2.Сегодня на уроке я узнал….. 3.Мне понравилось….. 4.Самым трудным для меня на уроке было….

Спасибо
за работу и внимание!