Elektronická forma

2.6. VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V POLOVODIČÍCHMěrný elektrický odpor polovodičů 10 -6 Ω.m – 10 8 Ω.m.Silná závislost vodivosti polovodičů na:• teplotě,• osvětlení,• čistotě látky,• jiných fyzikálních faktorech.Do skupiny polovodičů patří řada anorganických a organických látek,Největší praktické využití mají Se, PbS, CuO, Ge, Si, GaAs, CdTe atd.Teorie polovodičů pro Si (Ge)Dva mechanismy vodivosti: vlastní vodivost a nevlastní vodivost.a) Vlastní polovodičeVlastní vodivostí se vyznačují všechny polovodiče.Nevlastní vodivost existuje jen u příměsových polovodičů.• Vlastní polovodič se při 0 K podobá izolantu (prázdný vodivostní pás).• Při vyšších teplotách dochází k tepelné excitaci některých atomů polovodiče (elektronypřejdou z valenčního do vodivostního pásu).Elektron musí z excitace (tepelné nebo jiné) získat energii potřebnou k překonání šířkyzakázaného pásu energií (Ge – 0,72 eV, Si – 1,12 eV).• Počet uvolněných elektronů rychle roste s rostoucí teplotou ⇒ měrný elektrický odpor srostoucí teplotou rychle klesá.Díra – neobsazené místo po elektronu ve valenčním pásu (přesouvá se v elektrickém poli jakokladný náboj).Ve vlastním polovodiči jsou nosiči proudu elektrony a díry (vznikají v párech).Ge a Si – prvky ve 4. sloupci Mendělejevova periodického systému ⇒ čtyřmocné prvky(krystalizují v diamantové mřížce – obr. 2.36a).Kolem každého atomu jsou v prostoru symetricky rozmístěné čtyři atomy (obr. 2.36b),se kterým je středový atom vázán kovalentní vazbou.