Полупроводники
Автор Игорь Фаустов задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
что такое полупроводник? каковы его основные свойства? и получил лучший ответ
Ответ от Алексей[гуру]
Полупроводники.
Полупроводники - вещества, удельная электрическая проводимость которых меньше, чем у металлов и больше, чем у диэлектриков.
Электропроводность полупроводников:
- обеспечивается свободными электронами и дарками;
- остается постоянной в пределах области температур, специфической для каждого вида полупроводников, и увеличивается с повышением температуры;
- зависит от примесей;
- увеличивается под действием света и с возрастанием напряженности электрического поля.
Дырками
Ответ от Алик абдуллин[гуру]
все транзисторы диоды и микросхемы это полупроводники бывает
все транзисторы диоды и микросхемы это полупроводники бывает
Ответ от Анюта[гуру]
ПОЛУПРОВОДНИКИ, в-ва, характеризующиеся увеличением электрич. проводимости с ростом т-ры. Хотя часто П. определяют как в-ва с уд. электрич. проводимостью а, промежуточной между ее значениями для металлов (s! 106 -104 Ом-1 см-1) и для хороших диэлектриков (s! 10-12 — 10-10 Ом-1 см-1), сама величина электрич. проводимости не играет определяющей роли в полупроводниковых св-вах в-ва. На электрич. проводимость П оказывает влияние кроме т-ры сильное электрич. поле, давление, воздействие оптич. и ионизирующего излучения, наличие примесей и др. факторы, способные изменять структуру в-ва и состояние электронов. Это обстоятельство играет решающую роль в многочисленном и разнообразном использовании П.
Полупроводниковые св-ва могут наблюдаться как в кристаллич. в-вах, так и в неупорядоченных системах - твердых аморфных в-вах (стеклах) и жидкостях. При этом решающим является характер хим. связи между частицами в ближнем порядке (первая координац. сфера). Существуют П. с любым типом хим. связи, кроме чисто металлической и чисто ионной (т. е. ковалентной, ковалентно-металлич. , ковалентно-ионной и т. п.) , причем ковалентная составляющая связи является обычно преобладающей. Широкое практич. применение получили П. , являющиеся простыми в-вами (Ge, Si и др.) , а также хим. соединения элементов III гр. периодич. системы с элементами V гр. , напр. GaAs, GaP, InAs, CdTe и т. п. (бинарные П.). Все такие в-ва имеют кристаллич. решетку, подобную решетке алмаза, и наз. алмазоподобными П. В Ge и Si в кристаллич. состоянии реализуется классич. двухэлектронная ковалентная связь. образованная перекрыванием sp3-гибридных орбиталей соседних атомов (см. Гибридизация атомных орбиталей). В соответствии с симметрией sp3-гибридных орбиталей расположение атомов в первой координац. сфере отвечает правильному тетраэдру. Такова же первая координац. сфера и у алмазоподобных П. , однако в их структуре каждая ковалентная связь имеет ковалентно-ионный характер из-за заметной разности электроотрицательностей соседних атомов.
Повышение т-ры, а также др. внеш. воздействия (облучение светом или сильное электрич. , поле) могут вызвать разрыв ковалентной связи, ионизацию атомного остова и образование своб. электрона. Этот электрон в условиях непрерывного обмена валентными электронами между атомами кристалла может переходить из ячейки в ячейку и переносить с собой отрицат. заряд, к-рый повсюду является избыточным, т. е. своб. электрон становится электроном проводимости. Недостаток электрона у разорванной ковалентной связи становится блуждающей по кристаллу дыркой, с к-рой связан единичный положит. заряд.
Электроны проводимости и дырки-два типа своб. носителей заряда в П. В идеальных кристаллах их концентрации равны, т. к. превращение одного из валентных электронов в электрон проводимости неизбежно вызывает появление дырки. Электропроводность П. ст, обусловленная электронами атомов данного в-ва (т. наз. собственная проводимость) , определяется помимо концентрации носителей п их подвижностью m-отношением скорости направленного движения, вызванного электрич. полем (дрейфовой скоростью) uдр, к напряженности поля Е:
(е-элементарный электрич. заряд) .
Подвижность разных носителей в идеальном кристалле определяется процессами рассеяния электронов на тепловых колебаниях решетки, поэтому ц сильно зависит от т-ры. При 300 К подвижность носителей в твердых П. варьируется в широких пределах от 105 см2/с до 10-3 см2/с и меньше. В реальных кристаллах при пониж. т-рах, как правило, преобладает рассеяние носителей на дефектах кристаллич. структуры.
ссылка
ПОЛУПРОВОДНИКИ, в-ва, характеризующиеся увеличением электрич. проводимости с ростом т-ры. Хотя часто П. определяют как в-ва с уд. электрич. проводимостью а, промежуточной между ее значениями для металлов (s! 106 -104 Ом-1 см-1) и для хороших диэлектриков (s! 10-12 — 10-10 Ом-1 см-1), сама величина электрич. проводимости не играет определяющей роли в полупроводниковых св-вах в-ва. На электрич. проводимость П оказывает влияние кроме т-ры сильное электрич. поле, давление, воздействие оптич. и ионизирующего излучения, наличие примесей и др. факторы, способные изменять структуру в-ва и состояние электронов. Это обстоятельство играет решающую роль в многочисленном и разнообразном использовании П.
Полупроводниковые св-ва могут наблюдаться как в кристаллич. в-вах, так и в неупорядоченных системах - твердых аморфных в-вах (стеклах) и жидкостях. При этом решающим является характер хим. связи между частицами в ближнем порядке (первая координац. сфера). Существуют П. с любым типом хим. связи, кроме чисто металлической и чисто ионной (т. е. ковалентной, ковалентно-металлич. , ковалентно-ионной и т. п.) , причем ковалентная составляющая связи является обычно преобладающей. Широкое практич. применение получили П. , являющиеся простыми в-вами (Ge, Si и др.) , а также хим. соединения элементов III гр. периодич. системы с элементами V гр. , напр. GaAs, GaP, InAs, CdTe и т. п. (бинарные П.). Все такие в-ва имеют кристаллич. решетку, подобную решетке алмаза, и наз. алмазоподобными П. В Ge и Si в кристаллич. состоянии реализуется классич. двухэлектронная ковалентная связь. образованная перекрыванием sp3-гибридных орбиталей соседних атомов (см. Гибридизация атомных орбиталей). В соответствии с симметрией sp3-гибридных орбиталей расположение атомов в первой координац. сфере отвечает правильному тетраэдру. Такова же первая координац. сфера и у алмазоподобных П. , однако в их структуре каждая ковалентная связь имеет ковалентно-ионный характер из-за заметной разности электроотрицательностей соседних атомов.
Повышение т-ры, а также др. внеш. воздействия (облучение светом или сильное электрич. , поле) могут вызвать разрыв ковалентной связи, ионизацию атомного остова и образование своб. электрона. Этот электрон в условиях непрерывного обмена валентными электронами между атомами кристалла может переходить из ячейки в ячейку и переносить с собой отрицат. заряд, к-рый повсюду является избыточным, т. е. своб. электрон становится электроном проводимости. Недостаток электрона у разорванной ковалентной связи становится блуждающей по кристаллу дыркой, с к-рой связан единичный положит. заряд.
Электроны проводимости и дырки-два типа своб. носителей заряда в П. В идеальных кристаллах их концентрации равны, т. к. превращение одного из валентных электронов в электрон проводимости неизбежно вызывает появление дырки. Электропроводность П. ст, обусловленная электронами атомов данного в-ва (т. наз. собственная проводимость) , определяется помимо концентрации носителей п их подвижностью m-отношением скорости направленного движения, вызванного электрич. полем (дрейфовой скоростью) uдр, к напряженности поля Е:
(е-элементарный электрич. заряд) .
Подвижность разных носителей в идеальном кристалле определяется процессами рассеяния электронов на тепловых колебаниях решетки, поэтому ц сильно зависит от т-ры. При 300 К подвижность носителей в твердых П. варьируется в широких пределах от 105 см2/с до 10-3 см2/с и меньше. В реальных кристаллах при пониж. т-рах, как правило, преобладает рассеяние носителей на дефектах кристаллич. структуры.
ссылка
Ответ от Ольга Осипова[гуру]
Полупроводник — материал, электрические свойства которого в сильной степени зависят от концентрации в нём химических примесей и внешних условий (температура, излучение и пр.) .
Полупроводники – вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет 0-3 электрон-вольта, например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а InAs к узкозонным.
В зависимости от того, отдаёт ли примесь электрон или захватывает электрон, примесь называют донорной или акцепторной. Свойство примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается. Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи абсолютного нуля температуры полупроводники имеют свойства изоляторов.
Прежде всего следует сказать, что физические свойства полупроводников наиболее изучены по сравнению с металлами и диэлектриками. В немалой степени этому способствует огромное количество эффектов, которые не могут быть наблюдаемы ни в тех ни в других веществах, прежде всего связанные с устройством зонной структуры полупроводников, и наличием достаточно узкой запрещённой зоны. Конечно же основным стимулом для изучения полупроводников является технология производства интегральных микросхем - это в первую очередь относится к кремнию, но затрагивает другие соединения (Ge, GaAs, InSb) как возможные заменители.
Кремний — непрямозонный полупроводник, поэтому очень трудно заставить его работать в оптических устройствах, и здесь вне конкуренции соединения типа AIIIBV, среди которых можно выделить GaAs, GaN, которые используются в светодиодах.
Собственный полупроводник при температуре абсолютного ноля не имеет свободных носителей в зоне проводимости в отличие от проводников и ведёт себя как диэлектрик. При легировании ситуация может поменяться. См. вырожденные полупроводники.
В связи с тем, что технологи могут получать очень чистые вещества встаёт вопрос о новом эталоне для числа Авогадро.
[править] Легирование
Объёмные свойства полупроводника могут сильно зависеть от наличия дефектов в кристаллической структуре. И поэтому стремятся выращивать очень чистые вещества, в основном для электронной промышленности. Легирующие примеси вводят для управления типом проводимости проводника. Например широко распространённый кремний можно легировать элементом V подгруппы периодической системы элементов — фосфором, который является донором, и создать n-Si. Для получения кремния с дырочным типом проводимости (p-Si) используют бор (акцептор) .
Источник : Википедия
Полупроводник — материал, электрические свойства которого в сильной степени зависят от концентрации в нём химических примесей и внешних условий (температура, излучение и пр.) .
Полупроводники – вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет 0-3 электрон-вольта, например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а InAs к узкозонным.
В зависимости от того, отдаёт ли примесь электрон или захватывает электрон, примесь называют донорной или акцепторной. Свойство примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается. Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи абсолютного нуля температуры полупроводники имеют свойства изоляторов.
Прежде всего следует сказать, что физические свойства полупроводников наиболее изучены по сравнению с металлами и диэлектриками. В немалой степени этому способствует огромное количество эффектов, которые не могут быть наблюдаемы ни в тех ни в других веществах, прежде всего связанные с устройством зонной структуры полупроводников, и наличием достаточно узкой запрещённой зоны. Конечно же основным стимулом для изучения полупроводников является технология производства интегральных микросхем - это в первую очередь относится к кремнию, но затрагивает другие соединения (Ge, GaAs, InSb) как возможные заменители.
Кремний — непрямозонный полупроводник, поэтому очень трудно заставить его работать в оптических устройствах, и здесь вне конкуренции соединения типа AIIIBV, среди которых можно выделить GaAs, GaN, которые используются в светодиодах.
Собственный полупроводник при температуре абсолютного ноля не имеет свободных носителей в зоне проводимости в отличие от проводников и ведёт себя как диэлектрик. При легировании ситуация может поменяться. См. вырожденные полупроводники.
В связи с тем, что технологи могут получать очень чистые вещества встаёт вопрос о новом эталоне для числа Авогадро.
[править] Легирование
Объёмные свойства полупроводника могут сильно зависеть от наличия дефектов в кристаллической структуре. И поэтому стремятся выращивать очень чистые вещества, в основном для электронной промышленности. Легирующие примеси вводят для управления типом проводимости проводника. Например широко распространённый кремний можно легировать элементом V подгруппы периодической системы элементов — фосфором, который является донором, и создать n-Si. Для получения кремния с дырочным типом проводимости (p-Si) используют бор (акцептор) .
Источник : Википедия
Ответ от Пользователь удален[новичек]
При нагревании является проводником при охлаждении изолятором эл. энергии
При нагревании является проводником при охлаждении изолятором эл. энергии
Ответ от Igor Gosudarev[гуру]
Судя по тому, что Вы умеете писать, Вы умеете и читать.
Прочтите в любом учебнике физики соответствующий раздел, а если не поймете что-либо, тогда и задавайте вопросы. Ответим.
Судя по тому, что Вы умеете писать, Вы умеете и читать.
Прочтите в любом учебнике физики соответствующий раздел, а если не поймете что-либо, тогда и задавайте вопросы. Ответим.
Ответ от Енот[новичек]
а как же собственная и примесная проводимость полупроводников
а как же собственная и примесная проводимость полупроводников
Ответ от 3 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: что такое полупроводник? каковы его основные свойства?
Какие полупроводники называются невырожденными?
Невырожденные полупроводники – это полупроводник, с небольшой концентрацией примесей, недостаточной
подробнее...
Сформулируйте определение по физике - "Электрический ток в полупроводниках - это упорядочное движение..."
это упорядоченное движение электронов и дырок, возникающее под действием электрического поля.
подробнее...
чем отличаются полупроводники п типа от н типа?в 2-3 предложениях ответьте если это возможно...
полупроводник п типа \"positive\"- положительный. Дырка в полупроводнике ведёт себя как
подробнее...
спросили в Техника
Как зависит сопротивление полупроводников от температуры?
полупроводники хитрая вещь, у одних сопротивление повышается а у других понижается при
подробнее...
Как зависит сопротивление полупроводников от температуры?
полупроводники хитрая вещь, у одних сопротивление повышается а у других понижается при
подробнее...
электрический ток в полупроводниках что это. определение кратко пожайлуста
Электрический ток он везде одинаков и в полупроводниках и проводниках и диэлектриках. имеет одно и
подробнее...
Ответ от 3 ответа[гуру]
Привет! Вот еще темы с похожими вопросами:
спросили в Техника
Почему в металлах при увеличении температуры электропроводность уменьшается, а в полупроводниках увеличивается??
1) Сопротивление металлов с ростом температуры увеличивается, а проводимость
подробнее...
Почему в металлах при увеличении температуры электропроводность уменьшается, а в полупроводниках увеличивается??
1) Сопротивление металлов с ростом температуры увеличивается, а проводимость
подробнее...
спросили в Проводник
Необходимо сравнить свойства проводников, диэлектриков и полупроводников
Полупроводники — вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место
подробнее...
Необходимо сравнить свойства проводников, диэлектриков и полупроводников
Полупроводники — вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место
подробнее...
спросили в Техника G элементы
Какие бывают полупроводники?
1. По характеру проводимости
Собственная проводимость
Полупроводники, в
подробнее...
Какие бывают полупроводники?
1. По характеру проводимости
Собственная проводимость
Полупроводники, в
подробнее...
Расскажите пожалуйста о применение полупроводников
Металлы высокой чистоты (полупроводники) используются в современной полупроводниковой и атомной
подробнее...