Вопрос школьника
Докажите рассуждением, что соединение InAs (арсенид индия), в котором количества вещества (в молях) индия и мышьяка одинаковы, будет обладать проводимостью типа собственной проводимости элементов четвертой группы Ge, Si. Какого типа будет проводимость при увеличении концентрации индия? мышьяка?
Ответ от учителя
InAs — это полупроводник, который состоит из атомов индия и мышьяка. Оба элемента находятся в четвертой группе периодической таблицы, что означает, что у них есть по 4 валентных электрона. В InAs каждый атом индия связан с каждым атомом мышьяка через ковалентную связь, образуя кристаллическую решетку.
При этом, у InAs есть особенность — он обладает проводимостью типа собственной проводимости, как и элементы четвертой группы Ge и Si. Это связано с тем, что в кристаллической решетке InAs есть равное количество донорных и акцепторных центров, которые могут образовываться из-за наличия валентных электронов у индия и мышьяка.
При увеличении концентрации индия в InAs, количество донорных центров будет уменьшаться, что приведет к уменьшению проводимости типа собственной проводимости и увеличению проводимости типа n-типа (электронной проводимости).
При увеличении концентрации мышьяка в InAs, количество акцепторных центров будет увеличиваться, что приведет к уменьшению проводимости типа собственной проводимости и увеличению проводимости типа p-типа (дырочной проводимости).
Таким образом, проводимость InAs зависит от концентрации индия и мышьяка, и может быть как типа собственной проводимости, так и типа n- или p-проводимости в зависимости от соотношения донорных и акцепторных центров.
