Учебное пособие по дисциплине «Материаловедение» для специальности 180407 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
Download 1.31 Mb. Pdf ko'rish
|
Метод пособие элтехмат Кекина
|
часть электронов оказывается выбитой со своих внешних орбит в результате теплового движения по причине недостаточной энергии их связи с атомами. В результате при температуре выше абсолютного нуля они все-таки обладают определенной электропроводностью под воздействием внешнего напряжения. Коэффициент проводимости у них достаточно низкий, но какой-то ток, пусть и незначительный, они все-таки проводят. Рис. 8. Распределение электронов в решетке кремния 20 Как выяснилось в результате исследований, электрическая проводимость в полупроводниках, обусловлена не только движением свободных электронов (так называемой n-проводимостью за счет направленного движения отрицательно заряженных частиц). Имеется второй механизм электропроводности. При высвобождении электрона из кристаллической решетки полупроводника за счет теплового движения на его месте образуется так называемая дырка — положительно заряженная ячейка кристаллической структуры, которая может в любой момент оказаться занятой отрицательно заряженным электроном, перескочившим в нее с внешней орбиты соседнего атома. В итоге в полупроводниках и наблюдается второй тип проводимости (так называемая дырочная или p-проводимость), обусловленная, движением отрицательно заряженных электронов, но, с точки зрения макроскопических свойств вещества, является направленным током положительно заряженных дырок к отрицательному полюсу. Явление дырочной проводимости проще всего проиллюстрировать на примере дорожной пробки. По мере продвижения вперед машины, застрявшей в ней, на ее месте образуется свободное пространство, которое тут же занимает следующая машина, место которой сразу же занимает третья машина и т. д. Именно руководствуясь подобной аналогией, физики и говорят о дырочной проводимости, условно принимая за данность, что электрический ток проводится не благодаря движению многочисленных, но редко трогающихся с места отрицательно заряженных электронов, а благодаря движению в противоположном направлении положительно заряженных пустот на внешних орбитах атомов полупроводников, которые они условились называть «дырками». Таким образом, дуализм электронно-дырочной проводимости носит чисто условный характер. Полупроводники нашли широкое практическое применение в современной радиоэлектронике и компьютерных технологиях именно благодаря тому, что их проводящие свойства легко и точно контролируются посредством изменения внешних условий. Проводниковые материалы очень чувствительны к повышению температуры и это свойство используется для создания термосопротивлений, которые можно применять изменения температур или стабилизации температуры в различных установках. Такие полупроводники используются для термоэлементов или термогенераторов, превращающих тепловую энергию в электрическую. Некоторые полупроводники резко повышают свою проводимость под действием световых излучений. Это вызывается тем, что световые излучения передают электронам определенные количества энергии, достаточные для того, чтобы освободить их из атома. Это свойство полупроводников называется фотопроводимостью. Если такие проводники подключить к внешнему источнику напряжения, то в темноте они будут иметь меньшую проводимость, а на свету или при специальном освещении – значительно большую. Это свойство используется в фотосопротивлениях (фоторезисторах), чувствительных не только к видимому участку спектра, но и к инфракрасным излучениям. Download 1.31 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|