Приместная проводимость

Если в полупроводник внести примесь он будет обладать помимо собственной электрической проводимости ещё и примесной.

Приместная электропроводимость может быть электронной или дырочной.

Внесение в полупроводник донорной примеси (примеси, атомы которых отдают свободные электроны, называются донорными или донорами) существенно увеличивают концентрацию свободных электронов, а концентрация дырок остаётся такой же.

Если в полупроводнике электропроводимость обусловлена в основном электронами, то она называется электронной, а полупроводник n-типа.

Электроны в полупроводниках n-типа являются основными носителями заряда (их концентрация высока), а дырки – не основными.

Пример: если в полупроводник из чистого германия (4х валентный ) внести немного примеси мышьяка (5ти валентного), то появится полупроводник n-типа.

Примеси, атомы которых способны принять валентные электроны соседних атомов, создав в них дырку, называются акцепторами или акцепторными.

Пример: если в тот же 4-х валентный германий добавить примесь из 3-х валентного индия, то полупроводник будет акцептором.

Внесение в полупроводник акцепторной примеси существенно увеличивает концентрацию дырок, а концентрация электронов остаётся такой же. При этом проводимость обусловлена в основном дырками. Её называют дырочной, а такой полупроводник p-типа.

Дырки для полупроводника p-типа – основные носители заряда, а электроны – не основные.

Удельная электрическая проводимость примесного полупроводника определяется концентрацией основных носителей заряда (чем выше концентрация, тем проводимость выше).

Часто полупроводник содержит и донорною, и акцепторную примеси, тогда тип проводимости определяется тем, какой примеси больше. И если они равны, такой полупроводник называется скомпенсированным.

p-n-ПЕРЕХОД

Область внутри пп на границе раздела его двух сред с разным типом примесной электропроводности (p и n типа) называется электронно-дырочным переходом или р-n-переходом.

Предположим р-n -переход образован в результате соприкосновения двух полупроводников р и n-типа .Концентрация электронов в области р- типа и дырок в области n-типа равны ,кроме того в каждой области имеется небольшое количество неосновных носителей . При соприкосновении равенство между количеством ионов и свободных носителей заряда нарушается. Так- как между областью р и n -типа существует значительная разница концентрации электронов и дырок происходит диффузия дырок в область n-типа и электронов в область р-типа. Как только дырка покинет область р-типа, в этой области вблизи границы раздела образуется нескомпенсированый отрицательный заряд иона акцепторной примеси.

А с уходом электрона с области n-типа, в ней образуется нескомпенсированый положительный заряд ионо-донорной примеси.

В результате вблизи границы раздела областей создается объемный двойной слой пространственных зарядов, который называется р-n-переходом. Этот слой объединен основными (подвижными) носителями заряда в обеих частях, поэтому его удельное сопротивление велико, часто этот слой называют запирающим.