Вопросы для самоконтроля:

1. В чем внешне проявляется поляризация диэлектриков?

2. Почему диэлектрики в электрическом поле нагреваются?

3. Почему в диэлектриках характер собственной электропроводности ионный, а не электронный?

4. Чем вызвана поверхностная электропроводность твердых диэлектриков?

5. Чем вызваны диэлектрические потери в диэлектрике?

6. От каких факторов зависят диэлектрические потери в диэлектриках?

7. Что такое пробой диэлектрика? Виды пробоя.

8. Может ли произойти пробой вакуума? Почему?

9. Когда в электроизоляционном материале имеет место электрохимический пробой?

10. Когда в электроизоляционных материалах наступает тепловой пробой?

11. Когда в электроизоляционном материале имеет место электрохимический пробой?

12. Что характеризует электрическая прочность диэлектрика?

13. Как электрическая прочность зависит от площади поверхности электродов? Почему?

14. Чем объясняется уменьшение электрической прочности при увеличении толщины диэлектрика?

3. Полупроводниковые материалы▲

3.1. Общие сведения.▲

Все полупроводниковые материалы делятся на простые полупроводники (ПП) или элементы, полупроводниковые химические соединения и полупроводниковые комплексы. В последнее время также изучаются стеклообразные и жидкие полупроводники. Простых ПП существует около десяти. В современной технике особое значение приобрели кремний (Si), германий (Ge) и, частично, селен (Se).

Материалы	Атомный №	DW, эВ	Подвижн. электронов, см2/В*с	Подвижн. дырок, см2/В*с
Ge	32	0.67	3900	1900
Si	14	1.12	1400	500
Se	34	1.79	-	0.2*10-4

Полупроводниковыми химическими соединениями являются соединения элементов различных групп таблицы Менделеева, соответствующие общим формулам А^IIВ^VI (CdS, ZnSe), А^IIIВ^V(InSb, GaAs, GaP ), А^IVВ^VI (PbS, PbSe, PbTe), также некоторые оксиды и вещества сложного состава.

A^III B^V

Материалы	DW, эВ	Подвижн. электронов, см2/В*с	Подвижн. дырок, см2/В*с
GaSb	0.7	5000	800
InSb	0.18	80000	1000
GaAs	1.4	8500	400
InAs	0.35	30000	500

A^II B^VI

Материалы	DW, эВ	Подвижн. электронов ,с см2/В*с	Подвижн. дырок, см2/В*с
ZnS	3.74	140	5
CdS	2.53	340	110
HgS	1.78	700	-
ZnSe	2.73	260	15

A^IVB^VI

Материалы	DW, эВ	Подвижн. электронов, см2/В*с	Подвижн. дырок, См2/В*с
PbS	0.39	600	700
CdS	0.27	1200	1000
HgS	0.32	1800	900

К полупроводниковым комплексам можно отнести вещества с полупроводящей или проводящей фазой и карбида кремния, графита, сцепленных керамической или другой связкой. Наиболее распространенными из них являются тирит, силит и др. c шириной запрещенной зоны 0.75 ч 1.35 эВ.

3.2. Собственные (чистые) полупроводники.▲

На внешней оболочке атомов простых полупроводников имеется четыре валентных электрона. Когда атомы связываются в кристаллическую решетку, эти электроны становятся общими для ближайших четырех атомов, такая связь называется ковалентной.

Рис. 3.1. Кристаллическая решетка собственного

полупроводника.

В невозбужденном состоянии свободных электронов нет. Но при внешнем энергетическом воздействии какому-либо электрону сообщается дополнительная энергия, он отрывается от атома и начинает свободно перемещаться по кристаллу. Но при этом на его месте образуется электронная дырка. Т.о. процесс генерации носителей в собственном полупроводнике – образование электронно-дырочной пары. А процесс исчезновения этой пары, т.е., когда дырка встречается с электроном – рекомбинация.

Дырки и электроны, образованные в процессе генерации, есть собственные носители зарядов n_{i ,} p_i.