Vedení elektrického proudu v polovodičích 2

Polovodiče Za nízkých teplot (0 Kelvinů) má polovodič – například křemík – všechny valenční elektrony vázány ve vazbách. Si

Polovodiče Při dodání energie se některé elektrony uvolní z vazeb a stanou se volnými (vodivostními) elektrony, vzniknou po nich díry, a látka tak může vést el. proud. Si Tento druh vodivosti nazýváme „vlastní vodivost“. Tato vodivost nemá praktického využití, protože takto vzniklých vodivostních částic je velmi málo.

Polovodiče Abychom dostali do polovodiče více vodivostních částic, musíme použít tzv. příměsový prvek, např. fosfor. Si Si Si Si P Si Si Si Si Fosfor má 5 valenčních elektronů, čtyři se zúčastní vazeb s okolními atomy křemíku, a protože pátý nenajde k sobě atom, se kterým by vytvořil vazbu, i při nízkých teplotách se lehce uvolní a stane se z něj vodivostní elektron.

Polovodiče Abychom dostali do polovodiče více vodivostních částic, musíme použít tzv. příměsový prvek, např. fosfor. Si P Fosfor má 5 valenčních elektronů, čtyři se zúčastní vazeb s okolními atomy křemíku, a protože pátý nenajde k sobě atom, se kterým by vytvořil vazbu, i při nízkých teplotách se lehce uvolní a stane se z něj vodivostní elektron.

Polovodiče Kolem atomu fosforu se vytvoří kladná oblast, protože náboj jádra převáží náboj obalu atomu Si P

Polovodiče Kolem atomu fosforu se vytvoří kladná oblast, protože náboj jádra převáží náboj obalu atomu Si P Tato vodivost se nazývá příměsová vodivost typu N (N-negativ – záporný náboj elektronů)

Polovodiče Abychom dostali do polovodiče více vodivostních částic, můžeme použít i jiný příměsový prvek, např. indium. Si Si Si Si In Si Si Si Si Indium má 3 valenční elektrony, k naplnění čtvrté kovalentní vazby nedojde a vytvoří se vodivostní díra.

Polovodiče Když do této díry „spadne“ blízký volný elektron (např. vzniklý generací páru), kolem atomu India se vytvoří záporná oblast, protože náboj obalu převáží náboj jádra atomu. Si Si Si Si In Si Si Si Si Tato vodivost se nazývá příměsová vodivost typu P (P-positiv – kladný náboj děr)

Terminologie Využití příměsové vodivosti: Atomy příměsových prvků nazýváme: Donory – pět valenčních elektronů (P, As) Akceptory – tři valenční elektrony (In, B) Vodivost s příměsí donorů je typu N Vodivost s příměsí akceptorů je typu P Kolem donorů se vytváří kladná oblast prostorového náboje Kolem akceptorů se vytváří záporná oblast prostorového náboje Využití příměsové vodivosti: fotorezistory termistory součástky s PN přechodem

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Ročník: 9. Autor: Petr Machálek Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Ročník: 9. Období použití: 1. pololetí šk. roku Vytvořeno: 26. 11. 2012 Způsob použití: DUM lze použít s projektorem při výkladu nového učiva. Dále je DUM žáky využíván při domácí přípravě. Zdroje informací: vlastní