1. Как зависит удельное сопротивление полупроводника от температуры?
Удельное сопротивление полупроводника с повышением температуры уменьшается. Это происходит потому, что при нагревании возрастает число электронов, которые получают достаточно энергии, чтобы покинуть атомы и стать свободными носителями заряда. В металлах, наоборот, при нагревании сопротивление растёт, а в полупроводниках — падает.
2. Охарактеризуйте строение полупроводника на примере кристалла германия.
Кристалл германия состоит из атомов, каждый из которых связан с четырьмя соседними ковалентными связями. При низкой температуре почти все электроны участвуют в этих связях, и свободных носителей тока мало. Когда температура повышается, некоторые связи разрушаются, электроны выходят из них, образуя свободные электроны и «дырки» — места, где электрон покинул связь.
3. Какую проводимость полупроводников называют: а) электронной; б) дырочной?
Электронной называют проводимость, при которой основной перенос заряда осуществляется электронами, движущимися к положительно заряженному электроду. Дырочной — проводимость, при которой заряд переносят положительные «дырки», двигающиеся к отрицательному электроду, хотя на самом деле это просто смещение электронов в противоположном направлении.
4. Какими заряженными частицами обусловлена собственная проводимость полупроводника?
Собственная проводимость полупроводника обусловлена только его атомами, без примесей, и возникает благодаря свободным электронам и дыркам, появляющимся при разрушении ковалентных связей под действием тепла или света.
5. Какую проводимость полупроводника называют примесной?
Примесной называют проводимость, возникающую в результате добавления к чистому полупроводнику небольших количеств примесей. Если примесь даёт дополнительные электроны, полупроводник называют n-типа, а если создаёт избыток дырок — p-типа.
6. Какой особенностью обладает p—n-переход?
p–n-переход — это граница между областями полупроводника p- и n-типа. Он обладает особым свойством проводить ток только в одном направлении. При прямом включении (положительный потенциал к p-области) ток проходит, а при обратном — практически нет, что и лежит в основе работы диодов и многих других электронных приборов.
1. Какого типа (электронная или дырочная) будет проводимость германия, если к нему добавить в небольших количествах: а) фосфор; б) цинк; в) галлий; г) сурьму?
Если к кристаллу германия добавить фосфор или сурьму, то появится электронная, или n-проводимость, потому что эти элементы имеют на один валентный электрон больше, чем германий, и этот лишний электрон становится подвижным носителем заряда. Если же ввести цинк или галлий, то получится дырочная, или p-проводимость, ведь у этих элементов на один электрон меньше, и в кристалле возникают «дырки» — места, где не хватает электрона.
2. В полупроводнике p типа концентрация свободных электронов значительно превосходит концентрацию дырок. Означает ли это, что полупроводник л типа заряжен отрицательно?
Во втором случае, даже если в полупроводнике p-типа концентрация свободных электронов окажется больше, чем дырок, это не значит, что он заряжен отрицательно. Полупроводники в целом всегда остаются электрически нейтральными, потому что количество положительных зарядов и отрицательных в них одинаково. Различие типов проводимости связано только с тем, какие частицы — электроны или дырки — играют главную роль в переносе заряда, но не с общим зарядом вещества.