Кремний как полупроводниковый материал

Однако он остается в узле кристаллической решетки и в отличие от «дырки» , которая так же обладает единичным положительным зарядом, он не может перемещаться внутри кристалла, т.к. связан с соседними атомами полупроводника межатомными связями. При этом он лишь может совершать колебательные движения около положения равновесия в узле кристаллической решетки. При этом электрическая нейтральность кристалла полупроводника не нарушается, так как заряд каждого электрона, перешедшего в зону проводимости, уравновешивается положительно заряженным ионом примеси. Таким образом, полупроводник приобретает свойство примесной электропроводности, обусловленной наличием свободных электронов в зоне проводимости. Этот вид электропроводности называется электронной и обозначается буквой n (негативная, отрицательная проводимость), а полупроводники с таким типом проводимости называется полупроводниками n-типа. Примесь, которая обуславливает электронный тип электропроводности полупроводника, носит названиедонорной. В отличие от идеальных, чистых полупроводников диаграмма распределения электронов по энергетическим уровням в полупроводниках n-типа изменяется (рисунок 5). Уровень Ферми смещается вверх, к границе зоны проводимости Eп , т.к. малейшее приращение энергии электрона проводит к переходу его в зону проводимости. Рисунок 5 - Диаграмма распределения электронов по энергетическим уровнямВ случае добавления в данную кристаллическую решетку полупроводника кремния примесей с валентностью меньшей, чем валентность основного полупроводника, допустим, индия (In), которыйпринадлежитк III группе периодической системы элементов Менделеева, и следовательно, обладает на наружной электронной оболочке тремя валентными электронами, то эти три валентных электрона образуют прочные ковалентные связи с тремя соседними атомами кремния из четырех (рисунок 5).По причине того, что отсутствует необходимый электрон у атома примеси, одна из связей остается не заполненной. Поэтому заполнение этой свободной связи может произойти за счет электрона, перешедшего к атому примеси от соседнего атома основного полупроводника при нарушении какой-либо связи.При этом атом примеси, приобретая лишний электрон, становится отрицательно заряженным ионом, а дырка, образовавшаяся в атоме основного полупроводника, имея единичный положительный заряд, может перемещаться от одного атома полупроводника к другому внутри кристалла, участвуя в тепловом движении; взаимодействуя с электрическими и магнитными полями, а также под действием градиента концентрации.Рисунок 6 – Пояснения к акцепторной примесиДанный тип проводимости носит названия дырочный, обозначается буквой Р (позитивный, положительный тип проводимости), полупроводник называется полупроводником р-типа.ЗаключениеВ данной работе отражен механизм проводимости и проанализированы различные свойства кремния на предмет его отношения к полупроводниковым материалам. Сегодня, основываясь на экономическом анализе ситуации алюминий не только, как правило, заменил медь для воздушных линий передач, но начинает внедряться и в производство изолированных кабельных изделий.Отечественная наука и техника полупроводников развивалась собственным путем, обогащая мировую науку своими достижениями и успехами и в то же время, используя все прогрессивное, что давала зарубежная наука и техника, путем творческого освоения практических результатов иностранных работ.Список использованной литературыВолович Г.И. Полностью дифференциальные операционные усилители // Современная электроника, № 5 2008, с. 16 – 19. Carter B. A Differential OpAmp Circuit Collection. Application report SLOA064. Texas Instruments. July 2010.Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. ДодэкаXXI, 2009.Э. А. Каралин, Я. О. Желонкин, А. В. Опаркин, В. А. Васильев, Л. Т. Ахметова, Г. Р. Бадикова. Рентгенофлуоресцентный анализ как метод определения количественного элементного состава сплавных катализаторов // Вестник технологического университета. 2016. Т.19, №14. C. 63-65.Выбор производителя портативного спектрометра (рентгенофлуоресцентного). [Электронный доступ]: http://mlzavod.ru/helpful_materials/vybor-proizvoditelya-portativnogo-spektrometra-rentgenofluorescentnogo