1. Понятие полупроводника.
Полупроводник — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
2. Примесные атомы и образование типа проводимости полупроводника.
ПРИМЕСНЫЙ АТОМ - атом кристалла, хим. природа к-рого отлична от хим. природы осн. атомов, образующих кристалл. П. а. относятся к точечным дефектам и приводят к нарушению строгой периодичности идеального кристалла. П. а. располагаются либо в узлах кристаллич. решётки, замещая осн. атомы (примесь замещения), либо в междоузлиях (примесь внедрения).
Полупроводники n-типа — полупроводник, в котором основные носители заряда — электроны проводимости.
Для того, чтобы получить полупроводник n-типа, собственный полупроводник легируют донорами. Обычно это атомы, которые имеют на валентной оболочке на один электрон больше, чем у атомов полупроводника, который легируется. При не слишком низких температурах электроны и со значительной вероятностью переходят с донорных уровней в зону проводимости, где их состояния делокализованы и они могут вносить вклад в электрический ток.
Число электронов в зоне проводимости зависит от концентрации доноров, энергии донорных уровней, ширины запрещенной зоны полупроводника, температуры, эффективной плотности уровней в зоне проводимости.
Обычно легирование проводится до уровня 1013-1019 доноров в см3. При высокой концентрации доноров полупроводник становится вырожденным.
Полупроводник p-типа — полупроводник, в котором основными носителями заряда являются дырки.
Полупроводники p-типа получают методом легирования собственных полупроводников акцепторами. Для полупроводников четвёртой группы периодической таблицы, таких как кремний и германий, акцепторами могут быть примеси химических элементов третьей группы — бор, алюминий.
Концентрация дырок в валентной зоне определяется температурой, концентрацией акцепторов, положением акцепторного уровня над верхом валентной зоны, эффективной плотностью уровней в валентной зоне.