Билет №7.

1. Электроны и дырки.

Частица с полож. массы, равной абсолютному значению эффективной массы электрона, нах. у потолка валентной зоны, но с противоположным (положит.) зарядом. Движения электронов в валентной зоне носит характер эстафеты вблизи потолка валентной зоны: электрон переходит на верхний свободный уровень и остается на нём, а на освобожденный им энергетический уровень приходит электрон с ещё более низким уровнем и т.д. При таких перемещениях электронов происходящих вверх по энергетическому уровню, освобождающийся энергетический уровень движется движется вниз, вглубь валентной зоны. Поэтому противоположно-направленное движение электрона и освобождающегося уровня валентной зоны эквивалентно. Вот этот освободившийся энергетический уровень и отождествляется с некой эффективной частицей, которая имеет равные по величине, но противоположные по знаку, заряд, по сравнению с электроном. Эта эффективная частица и есть дырка.

Электрон— стабильная, отрицательно заряженная элементарная частица, одна из основных структурных единиц вещества. Является фермионом (то есть имеет полуцелый спин). Относится к лептонам (единственная стабильная частица среди заряженных лептонов). Из электронов состоят электронные оболочки атомов, где их число и положение определяет почти все химические свойства веществ. Движение свободных электронов обусловливает такие явления, как электрический ток в проводниках и вакууме.

Дырка — квазичастица, носитель положительного заряда, равного элементарному заряду в полупроводниках. Определение по ГОСТ 22622-77: Незаполненная валентная связь, которая проявляет себя как положительный заряд, численно равный заряду электрона. Понятие дырки вводится в зонной теории для описания электронных явлений в не полностью заполненной электронами валентной зоне. В электронном спектре валентной зоны часто возникает несколько зон, различающихся величиной эффективной массы и энергетическим положением (зоны легких и тяжёлых дырок, зона спин-орбитально отщепленных дырок).

2. Эффект термоЭДС.

электродвижущая сила U, возникающая в электрич. цепи, состоящей из неск. разнородных проводников, контакты между к-рыми имеют разл. темп-ры ( Зе-ебека эффект). Если электрич. цепь состоит из двух разл. проводников, она наз. термоэлементом или термопарой. Величина T. зависит только от темп-р горячего T1. и холодного T2 контактов и от материалов проводников. В небольшом интервале темп-р (0-100 oC) U=a(T1-T2). Коэф. а, называемый коэф. Зеебека или термоэлектрич. способностью пары, термосилой, коэф. Т., удельной Т., зависит от материала проводников и интервала темп-р (табл.).