17. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы

### 17. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Полупроводниковые приборы **Полупроводники** — это вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Их основная особенность: проводимость сильно растёт при увеличении температуры, освещённости или введении примесей. #### 1. Собственная проводимость Это проводимость чистых полупроводников (без примесей, например, чистый германий $Ge$ или кремний $Si$). * **Механизм:** При нагревании часть электронов разрывает связи с атомами и становится свободными (**электроны проводимости**). На месте покинутого электрона образуется свободное место с избыточным положительным зарядом — **дырка**. * В чистом полупроводнике число свободных электронов равно числу дырок ($n_e = n_h$). #### 2. Примесная проводимость Возникает при введении в полупроводник атомов других элементов. * **n-тип (negative):** Добавляется примесь с большей валентностью (донорная), например, фосфор в кремний. Появляются лишние свободные электроны. Электроны — основные носители, дырки — неосновные. * **p-тип (positive):** Добавляется примесь с меньшей валентностью (акцепторная), например, бор в кремний. Появляются лишние дырки. Дырки — основные носители, электроны — неосновные. #### 3. Полупроводниковые приборы | Прибор | Принцип работы / Особенности | | :--- | :--- | | **Диод** | Содержит один $p$-$n$ переход. Пропускает ток только в одном направлении (выпрямление тока). | | **Транзистор** | Содержит два $p$-$n$ перехода (структуры $p$-$n$-$p$ или $n$-$p$-$n$). Позволяет управлять током, усиливать сигналы. | | **Термистор** | Сопротивление резко меняется при изменении температуры (используется в датчиках). | | **Фоторезистор** | Сопротивление меняется под действием света. | | **Светодиод** | Излучает свет при прохождении электрического тока через $p$-$n$ переход. |