Вопрос школьника
Какую проводимость полупроводников называют примесной? Охарактеризуйте донорную и акцепторную примеси
Ответ от учителя
Проводимость полупроводников зависит от количества свободных электронов и дырок в кристаллической решетке. В чистом полупроводнике количество свободных носителей заряда невелико, поэтому проводимость низкая. Однако, добавление примесей может увеличить количество свободных носителей заряда и, следовательно, увеличить проводимость.
Примесная проводимость полупроводников возникает при добавлении примесей, которые содержат атомы других элементов, отличных от основного материала полупроводника. Примесные атомы могут быть донорными или акцепторными.
Донорные примеси добавляются в полупроводник, чтобы увеличить количество свободных электронов. Донорные атомы имеют большее количество электронов в своей валентной оболочке, чем атомы основного материала полупроводника. При добавлении донорных примесей, электроны из валентной зоны донорных атомов переходят в зону проводимости полупроводника, увеличивая количество свободных электронов и, следовательно, увеличивая проводимость. Примерами донорных примесей являются фосфор (P) в кремнии (Si) и арсен (As) в германии (Ge).
Акцепторные примеси добавляются в полупроводник, чтобы увеличить количество дырок. Акцепторные атомы имеют меньшее количество электронов в своей валентной оболочке, чем атомы основного материала полупроводника. При добавлении акцепторных примесей, электроны из зоны проводимости полупроводника переходят в валентную зону акцепторных атомов, оставляя дырки в зоне проводимости. Это увеличивает количество дырок и, следовательно, увеличивает проводимость. Примерами акцепторных примесей являются бор (B) в кремнии (Si) и алюминий (Al) в германии (Ge).
Таким образом, примесная проводимость полупроводников возникает при добавлении примесей, которые изменяют количество свободных носителей заряда. Донорные примеси увеличивают количество свободных электронов, а акцепторные примеси увеличивают количество дырок.
