Какой проводимостью обладает полупроводник?

Введение

Полупроводники являются основными материалами, используемыми в современной электронике. Они обладают уникальными свойствами, управляемой проводимостью и широким спектром применений. В этой статье мы рассмотрим, какую проводимость имеют полупроводники и почему они являются ключевыми в технологиях полупроводников.

Определение проводимости

Проводимость - это способность материала передавать электрический ток. В чистом виде полупроводники обладают низкой проводимостью, но путем введения примесей (добавления малых количеств других элементов) эту проводимость можно контролировать.

P-тип и N-тип полупроводников

Добавление элементов с трилантантимонием, фосфором или мышьяком создает полупроводники типа N, которые содержат лишние свободные электроны. Они обладают электронной проводимостью и источниками электронов становятся свободные электроны, которые переносят электрический ток.

Добавление элементов с бором, галлием или алюминием создает полупроводники типа P, которые имеют свободные дырки в электронной структуре. Дырки являются источниками движения электрического тока и создают "подвижную" положительную заряду.

Изолирующая, полупроводящая и проводящая проводимость

Материалы с очень низкой проводимостью называются изолирующими. У них нет свободных или подвижных зарядов, которые могут переносить электронный ток.

Материалы с высокой проводимостью называются проводниками. В них свободные заряды легко передвигаются, что позволяет электрическому току без препятствий протекать через них.

Полупроводники находятся между проводниками и изолаторами по своей проводимости. Они могут быть переключены из изоляторного состояния в проводящее и обратно с помощью контролируемого примесевого влияния.

Заключение

Полупроводники обладают переменной проводимостью, что делает их идеальными для обработки и передачи электрических сигналов. Их способность контролировать ток делает их основой для микроэлектроники, солнечных батарей, полупроводниковых лазеров и других современных технологий. Понимание проводимости полупроводников является фундаментальным вопросом для разработки и прогресса в области электроники.