ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² это: БобствСнная ΠΈ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² – ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² β€” ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Π° Π·Π½Π°Π½ΠΈΠΉ

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

БобствСнная ΠΈ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 1

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… основная Π·ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° с Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»ΠΎΠΌ энСргий βˆ†E. Π£ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ, Π° Π·ΠΎΠ½Π° Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ состояний – Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ проводимости.

Если T=0 К, Ρ‚ΠΎ валСнтная Π·ΠΎΠ½Π° заполняСтся Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ. Π’ этом случаС, Π·ΠΎΠ½Π° проводимости свободна. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ нуля ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π½Π΅ способны ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ диэлСктриков ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² состоит Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π΅ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ βˆ†E. ДиэлСктриками ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ βˆ†E>2 эВ.

БобствСнная ΠΈ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ 1

Если Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° увСличиваСтся, элСктроны Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ энСргии с ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ обрСтСния Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ кинСтичСской энСргии β‰ˆkT. Π•Π΅ количСства достаточно для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ части элСктронов Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости. Π’Π°ΠΌ ΠΎΠ½ΠΈ способны ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 2

Π’ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΎΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ состояния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ элСктронами Π½Π΅ заняты. Π­Ρ‚ΠΈ состояния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚

Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Они ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ носитСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ способны ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π² Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ состояния. Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ состояния Π² этом случаС ΠΎΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ становятся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ появлСниС равновСсной ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ.

ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии внСшнСго поля Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎ всСму ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ сопровоТдаСтся Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² поля. Он способСн ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии систСмы. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ связан с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ поля, способСн ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ систСмы. ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ прСобладания количСства ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² поля Π½Π°Π΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎ полю Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΠΎ двиТСнию ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. НСзамкнутый ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ характСризуСтся Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ внСшнСС. ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Ссли Π±Ρ‹ Π² качСствС носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π΅ элСктроны, Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° проводимости ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²: элСктронная ΠΈ дырочная.

НоситСля Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны, Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π”Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² качСствС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц Π½Π΅ сущСствуСт. Но ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ классичСском рассмотрСнии ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц. НСбольшая концСнтрация элСктронов Π² Π·ΠΎΠ½Π΅ проводимости ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ статистику Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ 2

Дырочная ΠΈ элСктронная проводимости Π½Π΅ связаны с Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй. Π•Π΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ собствСнной ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

Если имССтся идСально чистый ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π±Π΅Π· примСсСй, Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ освобоТдСнному элСктрону ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΈΠ»ΠΈ свСта соотвСтствовало Π±Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ говоря, количСство элСктронов ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² создании Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ΅.

БущСствованиС идСально чистых ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, поэтому ΠΏΡ€ΠΈ нСобходимости ΠΈΡ… ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ искусствСнным ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ. Π”Π°ΠΆΠ΅ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ количСства примСсСй способно ΠΏΠΎΠ²Π»ΠΈΡΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ свойств ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² β€” ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Π° Π·Π½Π°Π½ΠΈΠΉ

  • ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² β€” элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, обусловлСнная Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ,

    ΠΈ поэтому элСктричСскиС свойства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ ΠΈ количСством Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Π½Π΅Π³ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… примСсСй.

    БобствСнная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ число свободных элСктронов, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ порядка 3Β·1013 / см3. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя число Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания Π² 1 см3 ~ 1023. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² увСличиваСтся с Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° наряду с собствСнной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ:

    Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ химичСских элСмСнтов, Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°;

    ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹, Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² мСТдоузлия Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ;

    Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹ ΠΈ искаТСния Π² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅: пустыС ΡƒΠ·Π»Ρ‹, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹, сдвиги, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ дСформациях кристаллов, ΠΈ Π΄Ρ€.ИзмСняя ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ примСсСй, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ число носитСлСй зарядов Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с прСимущСствСнной ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных носитСлСй.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ (ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅) ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ (ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅).

    Рассмотрим ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ элСктропроводности ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° с Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ пятивалСнтной ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° As5+, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ вводят Π² кристалл, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, крСмния. ΠŸΡΡ‚ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΎΡ‚Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктрона Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… связСй, Π° пятый элСктрон оказываСтся нСзанятым Π² этих связях.

    ЭнСргия ΠΎΡ‚Ρ€Ρ‹Π²Π° (энСргия ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ) пятого Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° 0,05 эВ = 0,08Β·10βˆ’19 Π”ΠΆ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² 20 Ρ€Π°Π· мСньшС энСргии ΠΎΡ‚Ρ€Ρ‹Π²Π° элСктрона ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° крСмния. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· своих элСктронов ΠΈ становятся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ. ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны сосСдних Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ всС Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ связи Ρƒ Π½ΠΈΡ… ΡƒΠΆΠ΅ ΡƒΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ элСктронами. Π’ этом случаС пСрСмСщСния элСктронной вакансии β€” Β«Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈΒ» Π½Π΅ происходит ΠΈ дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Π°, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ практичСски отсутствуСт. НСбольшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ собствСнных Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π°, ΠΈ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° образуСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси β€” это примСси, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны проводимости Π±Π΅Π· возникновСния Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ количСства ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ. Π’ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ с прСимущСствСнно элСктронной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

    Π’ случаС Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ примСси, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ индия In3+ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ примСси ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ свои Ρ‚Ρ€ΠΈ элСктрона для осущСствлСния ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ с трСмя сосСдними Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ крСмния, Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона «нСдостаСт». Один ΠΈΠ· элСктронов сосСдних Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ эту связь, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌ In станСт Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ, Π° Π½Π° мСстС ΡƒΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠ΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния элСктрона образуСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°. АкцСпторныС примСси, захватывая элСктроны ΠΈ создавая Ρ‚Π΅ΠΌ самым ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π½Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ этом числа элСктронов проводимости. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ носитСли заряда Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ с Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ β€” Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π° нСосновныС β€” элСктроны.

    ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… концСнтрация Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ элСктронов проводимости, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Ρ€-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

    НСобходимо ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ примСсСй Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…, Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ строСниС кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈ затрудняСт Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов. Однако сопротивлСниС Π½Π΅ увСличиваСтся ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй зарядов Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ сопротивлСниС. Π’Π°ΠΊ, Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ примСси Π±ΠΎΡ€Π° Π² количСствС 1 Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π½Π° сто тысяч Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС крСмния ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² тысячу Ρ€Π°Π·, Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° индия Π½Π° 108 β€” 109 Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС гСрмания Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ Ρ€Π°Π·.

    Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ управлСния ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм благодаря ввСдСнию примСсСй ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°Ρ….

    Дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ являСтся ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π£ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΡ… сплавов сущСствуСт смСшанная элСктронно-дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π° счСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ части Π½Π΅ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктронов. НапримСр, Π² Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠ΅, Π±Π΅Ρ€ΠΈΠ»Π»ΠΈΠΈ, ΠΊΠ°Π΄ΠΌΠΈΠΈ, сплавах ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ с ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΌ дырочная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°Π΄ элСктронной.

    Если Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ вводятся ΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси, Ρ‚ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ проводимости (n- ΠΈΠ»ΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏ) опрСдСляСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° β€” элСктронов ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ: ВикипСдия

БвязанныС понятия

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈΜ β€” ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, ΠΏΠΎ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ проводимости Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ мСсто ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ диэлСктриками, ΠΈ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² сильной Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ проводимости ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ примСсСй, Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΈ воздСйствия Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² излучСния. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ свойством ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² являСтся ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСской проводимости с ростом Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Носи́тСли заря́да β€” ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… частиц ΠΈΠ»ΠΈ квазичастиц, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ нСсут элСктричСский заряд ΠΈ способны ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ЛСги́рованиС (Π½Π΅ΠΌ. legieren β€” Β«ΡΠΏΠ»Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΒ», ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. ligare β€” Β«ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΒ») β€” Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… количСств примСсСй ΠΈΠ»ΠΈ структурных Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ² с Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ измСнСния элСктричСских свойств ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π² частности, Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости. БильноС Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… концСнтрациях примСсСй. Π˜Ρ… взаимодСйствиС Π²Π΅Π΄Ρ‘Ρ‚ ΠΊ качСствСнным измСнСниям свойств ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π² сильно Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, содСрТащих примСси Π² ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… концСнтрациях NΠΏΡ€, Ρ‡Ρ‚ΠΎ срСднСС расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ N1/3ΠΏΡ€, становится мСньшС (ΠΈΠ»ΠΈ порядка) срСднСго расстояния Π°, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ находится ΠΎΡ‚ примСси Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Сю элСктрон ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… условиях Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ заряда Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΌ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ… ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΌΠ΅Ρ‚Π°ΜΠ»Π»Ρ‹ β€” Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ вСщСства, Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ элСктричСским свойствам ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ нуля Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ (Ρ‚Π΅ΠΌ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ диэлСктрики) Π² этих условиях β€” изоляторы. Ио́н (Π΄Ρ€.-Π³Ρ€Π΅Ρ‡. ἰόν Β«ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰Π΅Π΅Β») β€” частица, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ число ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌΡƒ числу элСктронов. Ион, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ число ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² большС ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ числа элСктронов, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΈ называСтся ΠΊΠ°Ρ‚ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ. Ион, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ число ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² мСньшС ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ числа элСктронов, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΈ называСтся Π°Π½ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ. БобствСнный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ i-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ (Π°Π½Π³Π». intrinsic β€” собствСнный) β€” это чистый ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, содСрТаниС посторонних примСсСй Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 10βˆ’8 … 10βˆ’9%. ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² Π½Ρ‘ΠΌ всСгда Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ свободных элСктронов, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½Π° опрСдСляСтся Π½Π΅ Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π° собствСнными свойствами ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, Π° ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ тСрмичСски Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями, ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ собствСнными Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π°ΠΌΠΈ. ВСхнология позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ с высокой ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ… Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎ-дырочная ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” нСравновСсная Ρ„Π°Π·Π° элСктронных Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ…, Ссли концСнтрация носитСлСй заряда (элСктронов проводимости ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ) ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ. БущСствованиС элСктронно-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Тидкости Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ ΠΈ исслСдовано Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ 1970-Ρ… Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π›ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ всСго ΠΎΠ½Π° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° для крСмния ΠΈ гСрмания. ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ связь β€” химичСская связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π² мСталличСском кристаллС, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π·Π° счёт пСрСкрытия (обобщСствлСния) ΠΈΡ… Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктронов. Π”Π΅Π»ΡŒΡ‚Π°-Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π°Π½Π³Π». delta-doping ΠΈΠ»ΠΈ Π°Π½Π³Π». Ξ΄-doping β€” Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кристаллы Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΏΠΈΡ‚Π°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ. Для внСдрСния Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ примСси процСсс роста ΠΎΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π·Π°ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π³Π°Π· с ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ. Π’ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° слоя составляСт порядка 1 Π½ΠΌ. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ Ξ΄-лСгирования являСтся ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ (n-Ρ‚ΠΈΠΏ примСси) ΠΈ Π±Π΅Ρ€ΠΈΠ»Π»ΠΈΠΉ (p-Ρ‚ΠΈΠΏ примСси) Π² GaAs/AlGaAs гСтСроструктурах с Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ элСктронным Π³Π°Π·ΠΎΠΌ (Π”Π­Π“). Π”Π΅Π»ΡŒΡ‚Π° слой ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½ ΠΎΡ‚ Π”Π­Π“ Π½Π΅Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ… ΠŸΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ солнСчныС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ β€” Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ²ΠΈΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ солнСчных Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ производят элСктричСство ΠΈΠ· солнСчного свСта. Π‘Π΅Ρ€Π΅Ρ‚ своё Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ с 1992 Π³ΠΎΠ΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎ пСрСносС заряда с ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° Π½Π° Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ новая тСхнология, Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ исслСдуСмая Π² унивСрситСтах, Π½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… лабораториях ΠΈ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… компаниях ΠΏΠΎ всСму ΠΌΠΈΡ€Ρƒ. Π”Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ устройства-ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΈΠΏΡ‹ с ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ конвСрсии энСргии 11,5 %. ЭлСктро́лиз β€” Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎ-химичСский процСсс, состоящий Π² Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π½Π° элСктродах составных частСй растворённых вСщСств ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… вСщСств, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π½Π° элСктродах, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· раствор, Π»ΠΈΠ±ΠΎ расплав элСктролита. ЀуллСри́д (Π°Π½Π³Π». fulleride) β€” ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΊΠ°Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ„ΡƒΠ»Π»Π΅Ρ€ΠΈΡ‚; Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ смыслС β€” соли (комплСксы с пСрСносом заряда), Π°Π½ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ„ΡƒΠ»Π»Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹. ΠšΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ — Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ с ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², свойства ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈ ΠΊ собствСнным ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌ. ДСиониза́ция β€” процСсс исчСзновСния ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ/ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ элСктронов ΠΈΠ· Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ°. ЯвляСтся ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ процСссу ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ происходит послС прСкращСния элСктричСского разряда Π² Π³Π°Π·Π΅. ΠžΠΊΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ-Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (рСдокс-ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΎΡ‚ Π°Π½Π³Π». redox β€” reduction-oxidation reaction, Eh ΠΈΠ»ΠΈ Eh) β€” ΠΌΠ΅Ρ€Π° способности химичСского вСщСства ΠΏΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ элСктроны (Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ). ΠžΠΊΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ-Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… (ΠΌΠ’). ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ ΠΎΠΊΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ-Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ: Pt/Fe3+,Fe2+ ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½Π°Ρ элСктромиграция (Π°Π½Π³Π». surface electromigration) β€” Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ частиц (Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ²) Π½Π° повСрхности ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°, происходящСС ΠΏΡ€ΠΈ пропускании Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ β€” ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Π²Π°ΠΆΠ½Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… элСктрохимичСских ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° вСщСств, исслСдования ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ химичСских процСссов. ЭлСктропроводящиС ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ β€” органичСскиС ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ проводят элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹). ΠžΠ±Ρ‰Π΅ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°Π½Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ проводят элСктричСство, Π° органичСскиС вСщСства ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ изоляторами, Π½ΠΎ этот класс ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² сочСтаСт свойства ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ…. Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΌ большим прСимущСством элСктропроводящих ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² являСтся ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ЭлСктропроводящиС ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ пластмассами ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠΎΡ‡Π΅Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСскиС… АрсСни́д га́ллия-и́ндия (ΠΈΠ½Ρ‹Π΅ названия: индия галлия арсСнид, индия-галлия арсСнид, арсСнид индия-галлия, галлия индия арсСнид ΠΈ Π΄Ρ€.) β€” Ρ‚Ρ€ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° с Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ Π³Π°Π»Π»ΠΈΠ΅ΠΌ, соСдинСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ состава, состав выраТаСтся химичСской Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ GaxIn1-xAs. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ x ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ значСния ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 1 ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ количСство Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² галлия ΠΈ индия Π² соСдинСнии. ΠŸΡ€ΠΈ x=1 Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ арсСниду галлия (GaAs), ΠΏΡ€ΠΈ x=0 β€” арсСниду индия (InAs). ΠžΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ β€” ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ двумя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ симмСтричной Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристикой (ВАΠ₯). Если ВАΠ₯ асиммСтрична ΠΈ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Π°, Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ являСтся Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, являСтся ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ с Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ Π¨ΠΎΡ‚Ρ‚ΠΊΠΈ, Π½Π° основС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ создан Π΄ΠΈΠΎΠ΄ Π¨ΠΎΡ‚Ρ‚ΠΊΠΈ). Π’ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π° Π¨ΠΎΡ‚Ρ‚ΠΊΠΈ, выпрямлСниС зависит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° ΠΈ элСктронного сродства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ β€” вСщСства с Ρ‡Ρ‘Ρ‚ΠΊΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ свойствами ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΡƒΡŽ (~ 300 К) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ². УдСльная элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Οƒ ΠΏΡ€ΠΈ 300 К составляСт 10βˆ’4βˆ’10~10 ΠžΠΌβˆ’1Β·ΡΠΌβˆ’1 ΠΈ увСличиваСтся с ростом Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Π° высокая Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктрофизичСских свойств ΠΊ внСшним воздСйствиям (Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π², ΠΎΠ±Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚. ΠΏ.), Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊ ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΡŽ структурных Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ² ΠΈ примСсСй. БСнсибилизированныС краситСлСм солнСчныС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ β€” фотоэлСктрохимичСскиС ячСйки, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ мСзопористыС оксидныС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΈ ячСйки ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½Ρ‹ Π² 1991 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π“Ρ€Π΅Ρ‚Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΌ ΠΈ Π΄Ρ€., ΠΏΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ячССк ГрСтцСля.

ΠŸΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Π΅Π΅:Β Π―Ρ‡Π΅ΠΉΠΊΠ° ГрСтцСля

Π˜ΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°ΜΡ†ΠΈΡ β€” эндотСрмичСский процСсс образования ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈΠ· Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». Π˜ΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°ΜΡ†ΠΈΡ по́лСм (Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ полСвая ионизация ΠΈΠ»ΠΈ автоионизация) β€” процСсс ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π° Π²ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Диффузия β€” это обусловлСнный хаотичСским Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ пСрСнос Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Π”ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ собствСнныС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ (самодиффузия ΠΈΠ»ΠΈ гомодиффузия), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… химичСских элСмСнтов, растворСнных Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ (примСсная ΠΈΠ»ΠΈ гСтСродиффузия), Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹ структуры кристалла β€” ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄ΠΎΡƒΠ·Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈ вакансии. БСсщСлСвыС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ β€” вСщСства с Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ (смотри Зонная тСория). Π’ бСсщСлСвых ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Π΄Π½ΠΎ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΎΠΊ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠžΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² бСсщСлСвыС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ отсутствиСм энСргСтичСского ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³Π° роТдСния элСктронно-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€, ΠΎΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² — сущСствСнно мСньшСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктронных состояний.

ΠŸΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Π΅Π΅: БСсщСлСвой ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ

Зонная тСория Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° β€” квантовомСханичСская тСория двиТСния элСктронов Π² Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅Π»Π΅. Пла́зма (ΠΎΡ‚ Π³Ρ€Π΅Ρ‡. πλάσμα Β«Π²Ρ‹Π»Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅, ΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅Β») β€” ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π³Π°Π·, ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… основных Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… состояний вСщСства. ЀокусируСмый ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡ (Π€Π˜Π›, ЀокусируСмый ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ; Π°Π½Π³Π». Focused ion beam (FIB)) β€” ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΊΠ° Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ для локального Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°, напылСния ΠΈ травлСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². Установка для ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ травлСния Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ растровый элСктронный микроскоп. Π’ элСктронном микроскопС ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ элСктронов, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΊ Π² ЀИП ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ тяТСлыС частицы β€” ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ (с большСй кинСтичСской энСргиСй). Π‘Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ установки, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Π° Π²ΠΈΠ΄Π° ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΎΠ². НС слСдуСт ΠΏΡƒΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ЀИП с устройством… Уда́рная иониза́ция β€” физичСская модСль, ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈ Β«ΡƒΠ΄Π°Ρ€Π΅ ΠΎ Π½Π΅Π³ΠΎΒ» элСктрона ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ заряТСнной частицы β€” Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°, ΠΈΠΎΠ½Π° ΠΈΠ»ΠΈ Β«Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈΒ». Π―Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π² Π³Π°Π·Π°Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π² Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π»Π°Ρ… (Π² частности, Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…). Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ β€” ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ разновидности Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ свойствами сохранСния Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ энСргии ΠΏΡ€ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΈ Π΅Ρ‘ ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, с ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ собствСнного послСсвСчСния ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ послС прСкращСния возбуТдСния Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ свСтового излучСния Π² Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ, ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ инфракрасной Π·ΠΎΠ½Π΅. ОТС-рСкомбинация β€” ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ лишняя энСргия пСрСдаётся Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ элСктронному Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ. Π€Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΡΡƒΠ»ΡŒΡ„Π°ΜΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΎΠ·ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ (дози́мСтр Ѐри́ккС) β€” ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, примСняСмый для измСрСния Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Π΄ΠΎΠ· ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ излучСния. Основан Π½Π° окислСнии ΠΈΠΎΠ½Π° Π΄Π²ΡƒΡ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠ»ΠΈΠ·Π° Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ Π² кислом Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ растворС ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π°, которая Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΎΠ·Π΅. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΎΠ·Ρ‹ Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΎΠ·Π΅ для биологичСских Ρ‚ΠΊΠ°Π½Π΅ΠΉ; Ρ‚ΠΊΠ°Π½Π΅ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ основана… Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎ-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΠΆΠΈ (Π°Π½Π³Π». electron-hole puddles) Π² Π³Ρ€Π°Ρ„Π΅Π½Π΅ формирутся Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. Они ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой локальноС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных носитСлСй (элСктронов) ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ) квазичастиц ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·-Π·Π° Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ распрСдСлСния заряТСнных примСсСй Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ локального измСнСния плотности состояний, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠ·-Π·Π° Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈ Π΄Ρ€. ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ заряд Π³Ρ€Π°Ρ„Π΅Π½Π° Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ… ГрафС́н (Π°Π½Π³Π». graphene) β€” двумСрная аллотропная модификация ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°, образованная слоСм Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π° Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ, находящихся Π² spΒ²-Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ соСдинённых посрСдством Οƒ- ΠΈ Ο€-связСй Π² Π³Π΅ΠΊΡΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΡƒ. Π•Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚Π°, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ кристалла. По ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ°ΠΌ, Π³Ρ€Π°Ρ„Π΅Π½ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ большой мСханичСской ΠΆΡ‘ΡΡ‚ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄Π½ΠΎ большой Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (~1 ВПа ΠΈ ~5β‹…103 Π’Ρ‚Β·ΠΌβˆ’1Β·Πšβˆ’1 соотвСтствСнно). Высокая ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ носитСлСй… ЦС́нтры окра́ски (ЦО) β€” Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… диэлСктриках (кристаллах ΠΈ стёклах), ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ оптичСскоС ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½Π΅ области собствСнного поглощСния диэлСктрика, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ‚ΠΎΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ области, Π³Π΄Π΅ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±Π΅Π·Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика отсутствуСт ΠΈ ΠΎΠ½ вслСдствиС этого ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π΅Π½. Иногда Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΌ смыслС, примСняя Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π°ΠΌ, ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π² Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ области спСктра. Π’Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ β€” это ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, концСнтрация примСсСй Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π½Π°ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ собствСнныС свойства практичСски Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Π° ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном свойства примСси. Π£ Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π€Π΅Ρ€ΠΌΠΈ Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π½Π° расстояниях Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ kT ΠΎΡ‚ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ† Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·ΠΎΠ½. Π’Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ сильного лСгирования собствСнных ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π˜ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Π»Π΅Π΄ΠΆΠ° (Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ просто ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (Π°Π½Π³Π». Ionic potential)) β€” ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΌΠΈΠ³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ химичСских элСмСнтов, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΈΠΎΠ½Π° ΠΊ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ радиусу (Пк =Z/10Ri). Π˜ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», являясь ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ валСнтности ΠΊ радиусу W/R, прСдопрСдСляСт ΡΠΊΠ»ΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠΎΠ½Π° большС Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. Π˜ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ радиус вычисляСтся ΠΈΠ· расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Ρ‚ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° ΠΈ Π°Π½ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ кислорода Π² оксидных систСмах. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ с ростом этого ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ… ΠšΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Π°Ρ связь (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. co β€” «совмСстно» ΠΈ vales β€” Β«ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ силу») β€” химичСская связь, образованная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ (обобщСствлСниСм) ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… (находящихся Π½Π° внСшнСй ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°) элСктронных ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠΎΠ². ΠžΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ связь элСктронныС ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠ° (элСктроны) Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ элСктронной ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΉ. Π€Π΅Ρ€Ρ€ΠΈΡ‚ висмута (BiFeO3, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстСн ΠΊΠ°ΠΊ BFO Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅) β€” это нСорганичСскоС соСдинСниС со структурой пСровскита ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· пСрспСктивных ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ„Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΈΠΊΠΎΠ². ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ BiFeO3 ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ пространствСнной Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ΅ R3c. Он синтСзируСтся Π² ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅, каТдая ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π°Π½Ρ‚ΠΈΡ„Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ (упорядочСниС G-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°) Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ НССля ΠΈ ΡΠ΅Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠšΡŽΡ€ΠΈ. БСгнСтоэлСктричСская поляризация достигаСт Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ 90-95 мкКл/см2 ΠΈ происходит… Оксид иттрия-бария-ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстный ΠΊΠ°ΠΊ YBCO (Ρ€Π°Π·Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€Π½ΠΎ: ΠΈ-бэ-ΠΊΠΎ) β€” это ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ примСняСмый высокотСмпСратурный свСрхпроводник, извСстный Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ являСтся ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ свСрхпроводником с критичСской Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ большС 77 К, Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ кипСния Π°Π·ΠΎΡ‚Π°. Π•Π³ΠΎ химичСская Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° β€” YBa2Cu3O7βˆ’x, Π° критичСская Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° TΠΊ = 93 К. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚ΡΡ ΠΊ свСрхпроводникам Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°. Π“Ρ€Π°Ρ„Π°Π½ β€” Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π», Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π° связан с ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π° ΠΈ трСмя Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°. Π₯имичСская Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (≑CH)n. ЯвляСтся Π³ΠΈΠ΄Ρ€ΠΎΠ³Π΅Π½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π³Ρ€Π°Ρ„Π΅Π½ΠΎΠΌ. ВСорСтичСскоС сущСствованиС Π³Ρ€Π°Ρ„Π°Π½Π° Π±Ρ‹Π»ΠΎ прСдсказано Π² 2003 Π³. Π₯имичСская связь β€” это взаимодСйствиС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΎΠ±ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΡƒΡΡ‚ΠΎΠΉΡ‡ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ кристалла ΠΊΠ°ΠΊ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ³ΠΎ. Π₯имичСская связь опрСдСляСтся взаимодСйствиСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ заряТСнными частицами (ядрами ΠΈ элСктронами). Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ описаниС химичСской связи проводится Π½Π° основС ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ… Антимони́д и́ндия β€” кристалличСскоС Π±ΠΈΠ½Π°Ρ€Π½ΠΎΠ΅ нСорганичСскоС химичСскоС соСдинСниС, соСдинСниС индия ΠΈ ΡΡƒΡ€ΡŒΠΌΡ‹. Π₯имичСская Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° InSb. ΠœΠ΅Ρ‚Π°ΜΠ»Π»Ρ‹ (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. metallum β€” ΡˆΠ°Ρ…Ρ‚Π°, Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΈΠΊ) β€” Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ° элСмСнтов, Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ простых вСщСств, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ мСталличСскими свойствами, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ высокиС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ- ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт сопротивлСния, высокая ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΊΠΎΠ²ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ мСталличСский блСск. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (элСктри́чСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΜΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ) β€” ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π° (срСды) ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, свойство Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈΠ»ΠΈ срСды, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π½ΠΈΡ… элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм элСктричСского поля. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ эту ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ обратная элСктричСскому ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ. Π₯алькогСнидноС стСкло β€” нСкристалличСскоС вСщСство, содСрТащСС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ Ρ…Π°Π»ΡŒΠΊΠΎΠ³Π΅Π½ΠΎΠ² (сСры, сСлСна, Ρ‚Π΅Π»Π»ΡƒΡ€Π°) Π±Π΅Π· кислорода, Π² основном Π½Π΅Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊ примСсям, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ симмСтричными Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками.Π₯Π°Π»ΡŒΠΊΠΎΠ³Π΅Π½ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅ стСкла, содСрТащиС Π² своСм составС Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ количСство Ρ‰Π΅Π»ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° ΠΈΠ»ΠΈ сСрСбра, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ стСкла ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹Ρ… элСктролитов для элСктрохимичСских ячССк. Π‘Ρ‚Π΅ΠΊΠ»Π° ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ…

Π’. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” PhysBook

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

БобствСнная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ число свободных элСктронов, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ порядка 3Β·10-13 см-3. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя число Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания Π² 1 см3 ~ 1023. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² увСличиваСтся с Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° наряду с собствСнной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² называСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, обусловлСнная Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ:

  1. Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ химичСских элСмСнтов, Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°;
  2. ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹, Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² мСТдоузлия Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ;
  3. Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹ ΠΈ искаТСния Π² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅: пустыС ΡƒΠ·Π»Ρ‹, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹, сдвиги, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ дСформациях кристаллов, ΠΈ Π΄Ρ€.

ИзмСняя ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ примСсСй, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ число носитСлСй зарядов Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с прСимущСствСнной ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных носитСлСй.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ (ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅) ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ (ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅).

Рассмотрим ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ элСктропроводности ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° с Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ пятивалСнтной ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° As5+, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ вводят Π² кристалл, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, крСмния. ΠŸΡΡ‚ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΎΡ‚Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктрона Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… связСй, Π° пятый элСктрон оказываСтся нСзанятым Π² этих связях (рис. 1).

Рис. 1

ЭнСргия ΠΎΡ‚Ρ€Ρ‹Π²Π° (энСргия ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ) пятого Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° 0,05 эВ = 0,08Β·10-19 Π”ΠΆ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² 20 Ρ€Π°Π· мСньшС энСргии ΠΎΡ‚Ρ€Ρ‹Π²Π° элСктрона ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° крСмния. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· своих элСктронов ΠΈ становятся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ. ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны сосСдних Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ всС Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ связи Ρƒ Π½ΠΈΡ… ΡƒΠΆΠ΅ ΡƒΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ элСктронами. Π’ этом случаС пСрСмСщСния элСктронной вакансии β€” «Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ» Π½Π΅ происходит ΠΈ дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Π°, Ρ‚.Π΅. практичСски отсутствуСт. НСбольшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ собствСнных Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π°, ΠΈ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° образуСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ρ‚.Π΅. Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси β€” это примСси, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны проводимости Π±Π΅Π· возникновСния Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ количСства ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ. Π’ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ с прСимущСствСнно элСктронной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

Π’ случаС Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ примСси, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ индия In3+ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ примСси ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ свои Ρ‚Ρ€ΠΈ элСктрона для осущСствлСния ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ с трСмя сосСдними Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ крСмния, Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона «нСдостаСт» (рис. 2). Один ΠΈΠ· элСктронов сосСдних Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ эту связь, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌ In станСт Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ, Π° Π½Π° мСстС ΡƒΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠ΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния элСктрона образуСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°. АкцСпторныС примСси, захватывая элСктроны ΠΈ создавая Ρ‚Π΅ΠΌ самым ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π½Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ этом числа элСктронов проводимости. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ носитСли заряда Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ с Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ β€” Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π° нСосновныС β€” элСктроны.

Рис. 2

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… концСнтрация Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ элСктронов проводимости, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Ρ€-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

НСобходимо ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ примСсСй Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…, Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ строСниС кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈ затрудняСт Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов. Однако сопротивлСниС Π½Π΅ увСличиваСтся ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй зарядов Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ сопротивлСниС. Π’Π°ΠΊ, Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ примСси Π±ΠΎΡ€Π° Π² количСствС 1 Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π½Π° сто тысяч Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС крСмния ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² тысячу Ρ€Π°Π·, Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° индия Π½Π° 108 — 109 Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС гСрмания Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ Ρ€Π°Π·.

Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ управлСния ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм благодаря ввСдСнию примСсСй ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°Ρ….

Дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ являСтся ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π£ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΡ… сплавов сущСствуСт смСшанная элСктронно-дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π° счСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ части Π½Π΅ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктронов. НапримСр, Π² Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠ΅, Π±Π΅Ρ€ΠΈΠ»Π»ΠΈΠΈ, ΠΊΠ°Π΄ΠΌΠΈΠΈ, сплавах ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ с ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΌ дырочная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°Π΄ элСктронной.

Если Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ вводятся ΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси, Ρ‚ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ проводимости (n- ΠΈΠ»ΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏ) опрСдСляСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° β€” элСктронов ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ.

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

АксСнович Π›. А. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° Π² срСднСй школС: ВСория. Задания. ВСсты: Π£Ρ‡Π΅Π±. пособиС для ΡƒΡ‡Ρ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰. срСд, образования / Π›. А. АксСнович, Н.Н.Π Π°ΠΊΠΈΠ½Π°, К. Π‘. Π€Π°Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ; Под Ρ€Π΅Π΄. К. Π‘. Π€Π°Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ. β€” Мн.: Адукацыя i Π²Ρ‹Ρ…Π°Π²Π°Π½Π½Π΅, 2004. β€” C. 302-303.

БобствСнная ΠΈ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

БобствСнная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… основная Π·ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° с Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»ΠΎΠΌ энСргий ($\triangle E$). ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ, Π·ΠΎΠ½Ρƒ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… состояний — Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ проводимости. ΠŸΡ€ΠΈ T=0 К валСнтная Π·ΠΎΠ½Π° Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π° Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π·ΠΎΠ½Π° проводимости свободна. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ нуля ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π½Π΅ проводят Ρ‚ΠΎΠΊ. Π’ΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π΅ говоря, диэлСктрики ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Π·ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ ($\triangle E$). Условно ΠΊ диэлСктрикам относят ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… $\triangle E>2эВ.$

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ 1

Π£ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ элСктроны ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ энСргиСй с ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Из-Π·Π° этого элСктрон ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ обрСсти Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° $\approx kT.\ $Π­Ρ‚ΠΎΠΉ энСргии ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктронов пСрСвСсти Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости. Π­Ρ‚ΠΈ элСктроны Π² Π·ΠΎΠ½Π΅ проводимости проводят Ρ‚ΠΎΠΊ.

Π’ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΎΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ состояния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ заняты элСктронами. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ состояния ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ названия Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ. Π”Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ носитСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ с Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ (ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π² Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ состояния, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ). ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ½ΠΈΠ΅ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ состояния Π² этом случаС ΠΎΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ становятся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. ПослСдниС Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ с Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ элСктронами, вновь ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этих процСссов устанавливаСтся равновСсная концСнтрация Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, эта концСнтрация ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π° ΠΏΠΎ всСму ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ссли Π½Π΅Ρ‚ внСшнСго поля. ΠšΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ элСктрона сопровоТдаСтся Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² поля. Он ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ систСмы. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, связанный с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ поля ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ систСмы. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² поля ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°Π΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎ полю, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. Π’ Π½Π΅Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ, ΠΏΠΎΠΊΠ° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ явлСния Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Ссли Π±Ρ‹ носитСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π΅ элСктроны, Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

Π˜ΡΡ‚ΠΈΠ½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ элСктроны, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π”Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц Π½Π΅ сущСствуСт. Однако, оказалось, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ двигались Π±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ классичСском рассмотрСнии ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС частицы. Из-Π·Π° нСбольшой ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктронов Π² Π·ΠΎΠ½Π΅ проводимости, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ статистику Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ 2

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΈ элСктронная, ΠΈ дырочная Π½Π΅ связана с Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй. Она называСтся собствСнной ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

Π’ идСально чистом ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π±Π΅Π· всяких примСсСй ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ освобоТдСнному Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ свСтом элСктрону соотвСтствовало Π±Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ количСство элСктронов ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² создании Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ.

ИдСально чистыС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚, ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· искусствСнно ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ слоТно. ΠœΠ°Π»Ρ‹Π΅ слСды примСсСй качСствСнным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ свойства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ЭлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², которая Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π° Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ примСсСй Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… химичСских элСмСнтов, называСтся примСсной элСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π‘Π°ΠΌΡ‹Π΅ нСбольшиС количСства примСсСй ΠΌΠΎΠ³Ρƒ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π’ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…, Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ явлСниС. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ всСгда ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ².

Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ проводимости ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ примСсСй ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ энСргСтичСскиС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ находятся Π² Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

Π”ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ Π² Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ появились ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ края Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости. Π’ Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, Ссли ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» энСргии, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ отдСляСт Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ энСргии ΠΎΡ‚ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости, ΠΌΠ°Π» Π² сравнСнии с ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹, Ρ‚ΠΎ число элСктронов Π² Π·ΠΎΠ½Π΅ проводимости, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, сама ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° увСличится. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ элСктроны Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ (Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ примСсями). Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ энСргоуровни, ΠΏΡ€ΠΈ этом, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ уровнями.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ элСктронными (ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°).

АкцСпторныС примСси

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ с Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ примСси Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π³ΠΎ края Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹. Π’ этом случаС элСктроны ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ пСрСходят Π½Π° эти Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ. Π’ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ дырочная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ примСси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ (Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ примСсями). Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ уровнями.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ (ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°). ΠœΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ.

Каким Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠΌ проводимости ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ (элСктронной ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ) судят ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ эффСкта Π₯ΠΎΠ»Π»Π°.

ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ ввСдСния примСсСй называСтся Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… концСнтрациях примСсных ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ расщСплСниС примСсных ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… энСргСтичСских Π·ΠΎΠ½.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 1

Π—Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅: ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ примСси ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°, Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ Π±ΠΎΡ€Π° Π² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅ крСмния?

РСшСниС:

Рассмотрим ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊ. ΠšΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ — Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π°Ρ‚ΠΎΠΌ крСмния ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ элСктрона. ΠœΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊ пятивалСнтСн, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Π΅Π³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ содСрТит ΠΏΡΡ‚ΡŒ элСктронов. ΠŸΡΡ‚Ρ‹ΠΉ элСктрон ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ‰Π΅ΠΏΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΎΠ½ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния, встав Π½Π΅ Π΅Π³ΠΎ мСсто. Π’Π°ΠΊ, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡƒΠ·Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ появится элСктрон проводимости. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, получаСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊ являСтся Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ для крСмния.

Рассмотрим Π±ΠΎΡ€, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ ΠΊ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΡŽ. НаруТная ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° Π±ΠΎΡ€Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ элСктрона. Атом Π±ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚Ρ‹ΠΉ элСктрон, ΠΈΠ· ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ — Π»ΠΈΠ±ΠΎ сосСднСго с Π½ΠΈΠΌ мСста кристалла крСмния. Π’ этом мСстС появляСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°, Π° появившийся ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΎΠ½ Π±ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ крСмния ΠΈ Π·Π°Π½ΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ мСсто. Π’ кристаллС крСмния Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π‘ΠΎΡ€ — акцСпторная ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ.

ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: ΠœΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊ — донорная ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅ крСмния, Π±ΠΎΡ€ — акцСпторная ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ для крСмния.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 2

Π—Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅: Π’ тСрмоэлСмСнтах Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΈΡ… случаях Ρ‚ΠΎΠΊ Π² горячСм спаС Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρƒ, ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ?

РСшСниС:

ИмСнно Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктронной ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΡ‚ΡΡ процСсс, описанный Π² условии задания.

Π’ элСктронном ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктронов Π² горячСм ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, элСктроны ΠΏΡ€ΠΎΡΠ°Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ (Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚) ΠΎΡ‚ горячСго ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° ΠΊ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΈΠ·-Π·Π° пСрСраспрСдСлСния зарядов элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ останавливаСт ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктронов. ПослС установлСния равновСсия горячий ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ†, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ потСрял элСктроны, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ†, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ элСктронов, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ горячим ΠΈ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌΠΈ появляСтся Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ).

Π’ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ происходит ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ процСсс. Диффузия Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ горячСго ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° ΠΊ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ. ΠŸΡ€ΠΈ этом горячий ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† заряТаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π—Π½Π°ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ горячим ΠΈ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ.

ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. БобствСнная ΠΈ примСсная проводимости

ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. БобствСнная ΠΈ примСсная проводимости

Β«Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° — 10 класс»

ΠŸΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹?
КакиС явлСния Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² состоянии свСрхпроводимости?

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ β€” вСщСства, ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² (10-6β€”10-8 Ом β€’ ΠΌ) ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм диэлСктриков (108β€”1013 Ом β€’ ΠΌ).

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² особСнно проявляСтся ΠΏΡ€ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ зависимости ΠΈΡ… элСктропроводимости ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. ИсслСдования ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ ряда элСмСнтов (ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ, сСлСн, ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠΉ, ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊ ΠΈ Π΄Ρ€.) ΠΈ соСдинСний (PbS, CdS, GaAs ΠΈ Π΄Ρ€.) ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π½Π΅ растёт, ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² (см. рис. 16.3), Π°, Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ (рис. 16.4).

Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ свойство присущС ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌ.

Из Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΡ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° рисункС, Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ…, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… ΠΊ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π²Π΅Π΄Ρ‘Ρ‚ сСбя ΠΊΠ°ΠΊ диэлСктрик. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π΅Π³ΠΎ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС быстро ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

Π‘Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ транзисторный ΠΏΡ€ΠΈΡ‘ΠΌΠ½ΠΈΠΊ, Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ Π½Π°Π΄ΠΎ. Но Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ, Π½Π°Π΄ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ нСзаурядным Ρ‚Π°Π»Π°Π½Ρ‚ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ ΠΆΠ΅ Π² ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚Π°Ρ…, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ транзистор, Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ ΡƒΠΆ ΠΈ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎ. Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌΠΈΡ‚ΡŒΡΡ с ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠΌ проводимости Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. А для этого придётся Π²Π½ΠΈΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ Π² ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρƒ связСй, ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ кристалла Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π²ΠΎΠ·Π»Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.


Для ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° рассмотрим кристалл крСмния.

ΠšΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ β€” Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнт. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎ внСшнСй ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π΅Π³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° имССтся Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ элСктрона, ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слабо связанныС с ядром. Число Π±Π»ΠΈΠΆΠ°ΠΉΡˆΠΈΡ… сосСдСй ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° крСмния Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘ΠΌ. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° структуры кристалла крСмния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Π½Π° рисункС (16.5).

ВзаимодСйствиС ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ сосСдних Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² осущСствляСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ парноэлСктронной связи, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связью. Π’ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ этой связи ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° участвуСт ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ элСктрону, элСктроны ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ (ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ кристаллом), ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ своём Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ проводят Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ. Π˜Ρ… ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ крСмния Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π²ΠΎΠ·Π»Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

НС Π½Π°Π΄ΠΎ Π΄ΡƒΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ коллСктивированная ΠΏΠ°Ρ€Π° элСктронов ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ лишь Π΄Π²ΡƒΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌ. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ связи с сосСдними, ΠΈ любой Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ элСктрон ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ…. Дойдя Π΄ΠΎ сосСднСго Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ дальшС вдоль всСго кристалла. Π’Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ элСктроны ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ всСму кристаллу.

ΠŸΠ°Ρ€Π½ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ связи Π² кристаллС крСмния достаточно ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… Π½Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. Π£Ρ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² связи Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ элСктроны ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ раствором, ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΡƒ, ΠΈ внСшнСС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ влияния Π½Π° ΠΈΡ… Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. АналогичноС строСниС ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ кристалл гСрмания.

ЭлСктронная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ крСмния кинСтичСская энСргия частиц ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ, ΠΈ наступаСт Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… связСй. НСкоторыС элСктроны ΠΏΠΎΠΊΠΈΠ΄Π°ΡŽΡ‚ свои Β«ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈΒ» ΠΈ становятся свободными, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ элСктронам Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π΅. Π’ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡƒΠ·Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ, создавая элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ (рис. 16.6).

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΎΠ±ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ Ρƒ Π½ΠΈΡ… свободных элСктронов, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ элСктронной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ число Ρ€Π°Π·ΠΎΡ€Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… связСй, Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΈ свободных элСктронов увСличиваСтся. ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ 300 Π΄ΠΎ 700 К число свободных носитСлСй заряда увСличиваСтся ΠΎΡ‚ 1017 Π΄ΠΎ 1024 1/ΠΌΠ»3. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ сопротивлСния.

Дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π΅ связи ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° образуСтся Π²Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ мСсто с Π½Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ элСктроном, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΎΠΉ.

Π’ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ΅ имССтся ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ, Π½Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΎΡ€Π²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ связями (см. рис. 16.6).

ПолоТСниС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² кристаллС Π½Π΅ являСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ. НСпрСрывно происходит ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ процСсс. Один ΠΈΠ· элСктронов, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… связь Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², пСрСскакиваСт Π½Π° мСсто ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΉΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΈ восстанавливаСт здСсь ΠΏΠ°Ρ€Π½ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ связь, Π° Ρ‚Π°ΠΌ, ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° пСрСскочил этот элСктрон, образуСтся новая Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ всСму кристаллу.

Если Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΡ‘Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π΅ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ происходит бСспорядочно ΠΈ поэтому Π½Π΅ создаёт элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ упорядочСнноС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ.

НаправлСниС двиТСния Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ двиТСния элСктронов (рис. 16.7).

Π’ отсутствиС внСшнСго поля Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ свободный элСктрон (-) приходится ΠΎΠ΄Π½Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ° (+). ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ поля свободный элСктрон смСщаСтся ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² напряТённости поля. Π’ этом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ пСрСмСщаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· связанных элСктронов. Π­Ρ‚ΠΎ выглядит ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ поля.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ΡΡ носитСли заряда Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ²: элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, обусловлСнная Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, называСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

ΠœΡ‹ рассмотрСли ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ проводимости чистых ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ чистых ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ собствСнной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

БобствСнная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ°Π»ΠΎ число свободных элСктронов: Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ nΠ΅ = 3 β€’ 1013 см-3. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя число Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания Π² 1 см3 порядка 1023.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, число свободных элСктронов составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Π΄Π΅ΡΡΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°Ρ€Π΄Π½ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ числа Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ, внСдряя Π² Π½ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ. Π’ этом случаС наряду с собствСнной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ β€” примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², обусловлСнная внСсСниСм Π² ΠΈΡ… кристалличСскиС Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ примСсСй (Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² посторонних химичСских элСмСнтов), называСтся примСсной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Π”ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси.

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΠΌ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ нСбольшоС количСство ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°. Атомы ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΡΡ‚ΡŒ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктронов. Π§Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² создании ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ крСмния. ΠŸΡΡ‚Ρ‹ΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ элСктрон оказываСтся слабо связанным с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ. Он Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠΈΠ΄Π°Π΅Ρ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΈ становится свободным (рис. 16.8).

ΠŸΡ€ΠΈ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ дСсятимиллионной Π΄ΠΎΠ»ΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° концСнтрация свободных элСктронов становится Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ 1016 см-3. Π­Ρ‚ΠΎ Π² тысячу Ρ€Π°Π· большС ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ свободных элСктронов Π² чистом ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ, Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ число свободных элСктронов, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ (ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ) примСсями.

Π‘Π²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ элСктроны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ свободныС элСктроны Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π΅.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ примСси ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ большим числом элСктронов (ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с числом Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ), Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (ΠΎΡ‚ английского слова negative β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ).

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° элСктроны ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ основными носитСлями заряда, Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ β€” нСосновными.

АкцСпторныС примСси.

Если Π² качСствС примСси ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠΉ, Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ проводимости ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° мСняСтся. Для образования Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… парноэлСктронных связСй с сосСдями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ индия нСдостаёт ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ½ Π±Π΅Ρ€Ρ‘Ρ‚ Ρƒ сосСднСго Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° кристалла. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ образуСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°. Число Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² кристаллС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ числу Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² примСси (рис. 16.9).

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅, ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ (ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ) примСсями.

ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎ ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, обусловлСнный Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ проводимости Π½Π°Π΄ элСктронной Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (ΠΎΡ‚ английского слова positive β€” ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ).

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями заряда Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π° нСосновными β€” элСктроны.

ИзмСняя ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ примСси, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ число носитСлСй заряда Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°. Благодаря этому ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с прСимущСствСнной ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° элСктронов ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ. Π­Ρ‚Π° ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠ΅ возмоТности для ΠΈΡ… практичСского примСнСния.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ: Β«Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° — 10 класс», 2014, ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊ МякишСв, Π‘ΡƒΡ…ΠΎΠ²Ρ†Π΅Π², Ботский



ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… срСдах — Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°, ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊ для 10 класса — Класс!ная Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°

ЭлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… вСщСств. ЭлСктронная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² — Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Π‘Π²Π΅Ρ€Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ — ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. БобствСнная ΠΈ примСсная проводимости — ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² с Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ проводимости. Вранзисторы — ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎ-лучСвая Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ° — ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Тидкостях. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктролиза — ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Π³Π°Π·Π°Ρ…. ΠΠ΅ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ разряды — Плазма — ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ ΠΏΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌΠ΅ «ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… срСдах»

3. БобствСнная ΠΈ примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ собствСнныС ΠΈ примСсныС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ. К числу собствСнных относятся чистыС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ (Ρ‚.Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π±Π΅Π· примСсСй ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ примСси Π½Π°ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ сущСствСнного влияния Π½Π° ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°). ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡ‚Π°ΠΊΠΈΡ… чистых ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² называСтсясобствСнной.

Π’ примСсных ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… элСктричСскиС свойства ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ примСсями, Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ искусствСнно Π² ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… количСствах. НапримСр, Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ всСго лишь 0,001% Π±ΠΎΡ€Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 1000 Ρ€Π°Π·.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², обусловлСнная примСсями, называСтся примСсной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

На рисункС 5Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ энСргСтичСскиС Π·ΠΎΠ½Ρ‹ собствСнного ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ T=0.

ВалСнтная Π·ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π° элСктронами, Π·ΠΎΠ½Π° проводимости ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ свободна. Π£Ρ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π€Π΅Ρ€ΠΌΠΈ располагаСтся ΠΏΠΎ сСрСдинС Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹. ΠŸΡ€ΠΈ T=0 Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ отсутствуСт, Π° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π±Ρ€ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости, поэтому собствСнныС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ сСбя ΠΏΡ€ΠΈT=0 ΠΊΠ°ΠΊ диэлСктрики.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ T>0, Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктронов с Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΡ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π½Π° Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠ΅ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ проводимости Π·Π° счёт энСргии Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния (рис.5Π±). Если ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ внСшнСС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ‚ΠΎ элСктроны Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ частично Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями заряда. Вакая ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² называСтся элСктронной.

Π°)

Π±)

Рис.5. ЭнСргСтичСскиС Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ собствСнного ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°

Π° – ΠΏΡ€ΠΈ T=0; Π± – ΠΏΡ€ΠΈT>0

ЭнСргия, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ элСктроны ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½Ρƒ, называСтся энСргиСй Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ. ПослС удалСния части элСктронов с Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΡ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π² Π½Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ мСста, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ сСбя Π²ΠΎ внСшнСм ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ частицы с ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом. Π”Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями заряда Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. Π’ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ двиТутся Π² сторону, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ элСктронам. Π’Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ называСтся Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρƒ собствСнных ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ двоякого Ρ€ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ: элСктронная ΠΈ дырочная.

ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ образования элСктронно-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€ называСтся гСнСрациСйноситСлСй.

ΠžΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ происходит ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ процСсс, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° элСктрон возвращаСтся ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости Π² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½Ρƒ. ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΈΠ· проводимости кристалла ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²Π° носитСля зарядов: элСктрон ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°.

Π’ собствСнном ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ устанавливаСтся равновСсиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ процСссами Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктронов ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹.

4. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚, Ссли Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ Π² ΡƒΠ·Π»Π°Ρ… Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ, Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… отличаСтся Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ ΠΎΡ‚ валСнтности основных Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ².

На рисункС 6 условно ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ° гСрмания. Он ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΡƒ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ Π°Π»ΠΌΠ°Π·Π°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΡ‘Π½ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€ΡŒΠΌΡ блиТайшими сосСдями, связанными с Π½ΠΈΠΌ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ связями.

Рис.6. Плоская модСль Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ гСрмания

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² гСрмания Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ пятивалСнтного ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° (рис.7). Для установлСния связи с Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€ΡŒΠΌΡ блиТайшими сосСдями Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ 4 Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктрона (рис.7Π°). ΠŸΡΡ‚Ρ‹ΠΉ элСктрон Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ связСй Π½Π΅ участвуСт. Он связан со своим Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ слабСС. ЭнСргия связи Π΅Π³ΠΎ составляСт =0,015 эВ. ΠŸΡ€ΠΈ сообщСнии элСктрону Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ энСргии ΠΎΠ½ отрываСтся ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ свободно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания, ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡΡΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Π² элСктрон проводимости. На языкС Π·ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ этот процСсс ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΉ проводимости чистого гСрмания располагаСтся ΡƒΠ·ΠΊΠΈΠΉ энСргСтичСский ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктронов ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° (рис.8) нСпосрСдствСнно Ρƒ Π΄Π½Π° Π·ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости, отстоя ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ Π½Π° расстоянии=0,015 эВ. Π•Π³ΠΎ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ примСсным ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈ сообщСнии элСктронам примСсного уровня энСргии=0,015 эВ ΠΎΠ½ΠΈ пСрСходят Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости. ΠžΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ… ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π½Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ источниками элСктронов проводимости, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ, Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ этих примСсСй – Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ уровнями.

Рис.7. Атом ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания

Π°) Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° GeΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌAs

Π±) ΠΎΡ‚Ρ‰Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ лишнСго» элСктрона ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°

Рис.8. ЭнСргСтичСская Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° гСрмания, содСрТащСго Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ (As)

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ индия (рис.9Π°).

Для образования связСй с Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€ΡŒΠΌΡ блиТайшими сосСдями Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° индия Π½Π΅ Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрона. Π•Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Β«Π·Π°ΠΈΠΌΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° гСрмания.

Расчёт ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для этого трСбуСтся Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚Π° энСргии порядка 0,015 эВ. Разорванная связь (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°) рис.9Π± Π½Π΅ остаётся Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ, Π° пСрСмСщаСтся Π² Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания ΠΊΠ°ΠΊ свободный ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд Β«+Π΅Β». На рис.10 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ энСргСтичСскиС Π·ΠΎΠ½Ρ‹ гСрмания, содСрТащСго ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ индия. НСпосрСдствСнно Ρƒ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π³ΠΎ края Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π½Π° расстоянии =0,015 эВ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ энСргСтичСскиС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² индия. Π‘Π»ΠΈΠ·ΠΎΡΡ‚ΡŒ этих ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ ΠΊ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… элСктроны ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ пСрСходят Π½Π° примСсныС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ. Π‘Π²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡΡΡŒ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ индия, ΠΎΠ½ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания ΠΈ Π² проводимости Π½Π΅ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ (элСктроны Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒΡŽ). НоситСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ лишь Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠΈ, Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ, Π° энСргСтичСскиС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ этих примСсСй – Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ уровнями.

Рис.9. Атом индия Π² Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ΅ гСрмания

Π°) Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° GeΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌIn

Π±) ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ

Рис.10. ЭнСргСтичСская Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° гСрмания, содСрТащСго Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ (In)

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ собствСнной проводимости, ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ элСктронами ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ обусловлСна Π² основном носитСлями ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°: элСктронами Π² случаС Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ проводимости ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Π² случаС Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΈ носитСли Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ основными.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π½ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ содСрТит нСосновныСноситСли заряда, обусловлСнныС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ элСктронов ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ проводимости; элСктронный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ – Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ – элСктроны. ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ нСосновных носитСлСй, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ основных носитСлСй.

ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π‘ΠΠΠ― ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”Π˜ΠœΠžΠ‘Π’Π¬ — это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π‘ΠΠΠ― ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”Π˜ΠœΠžΠ‘Π’Π¬?

ο»Ώ
ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π‘ΠΠΠ― ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”Π˜ΠœΠžΠ‘Π’Π¬

.

  • ΠŸΠ Π˜Π›Π˜ΠŸΠΠΠ˜Π•
  • ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π‘ΠΠ«Π™ АВОМ

Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ «ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π‘НАЯ ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”Π˜ΠœΠžΠ‘Π’Π¬» Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… словарях:

  • примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis laidumas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. extrinsic conduction; impurity conduction vok. StΓΆrleitung, f; StΓΆrstellenleitung, f rus. примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, f; примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, f pranc. conduction d… … Β  Automatikos terminΕ³ ΕΎodynas

  • примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis laidumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrΔ—ΕΎtis Laidumas, atsirandantis priemaiΕ‘Ε³ turinčiame puslaidininkyje. atitikmenys: angl. defect conduction; extrinsic conduction; impurity conduction vok. Extrinsic… … Β  Penkiakalbis aiΕ‘kinamasis metrologijos terminΕ³ ΕΎodynas

  • примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis elektrinis laidumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. extrinsic conduction; impurity conduction vok. StΓΆrstellenleitfΓ€higkeit, f rus. примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, f; примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, f pranc. conductibilité… … Β  Fizikos terminΕ³ ΕΎodynas

  • примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis laidumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. extrinsic conduction; impurity conduction vok. StΓΆrleitung, f; StΓΆrstellenleitung, f rus. примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, f pranc. conduction d’impuretΓ©, f; conduction extrinsΓ¨que, f … Β  Fizikos terminΕ³ ΕΎodynas

  • ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² β€” элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, обусловлСнная Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ, ΠΈ поэтому элСктричСскиС свойства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ и… … Β  ВикипСдия

  • примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis laidumas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. extrinsic conduction; impurity conduction vok. StΓΆrleitung, f; StΓΆrstellenleitung, f rus. примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, f; примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, f pranc. conduction d… … Β  Automatikos terminΕ³ ΕΎodynas

  • примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis laidumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrΔ—ΕΎtis Laidumas, atsirandantis priemaiΕ‘Ε³ turinčiame puslaidininkyje. atitikmenys: angl. defect conduction; extrinsic conduction; impurity conduction vok. Extrinsic… … Β  Penkiakalbis aiΕ‘kinamasis metrologijos terminΕ³ ΕΎodynas

  • примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” priemaiΕ‘inis elektrinis laidumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. extrinsic conduction; impurity conduction vok. StΓΆrstellenleitfΓ€higkeit, f rus. примСсная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, f; примСсная ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, f pranc. conductibilité… … Β  Fizikos terminΕ³ ΕΎodynas

  • ИОННАЯ ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”Π˜ΠœΠžΠ‘Π’Π¬ β€” элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊ Ρ€Ρ‹Ρ… Π² Π², обусловлСнная содСрТащимися Π² Π½ΠΈΡ… свободными ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, Ρ‚. Π΅. ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, ΠΊ Ρ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ упорядочСнно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π² Π²Π΅ Π½Π° макроскопич. расстояния ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм внСш. элСктрич. поля. И. ΠΏ. ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктролиты. В… … Β  Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΉ энциклопСдичСский политСхничСский ΡΠ»ΠΎΠ²Π°Ρ€ΡŒ

  • ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ β€” Β Β Β Β Β Β Β Β ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΉ класс вСщСств, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ значСниями элСктропроводности Οƒ, ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² (Π‘ΠΌ. ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹) (Οƒ ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ 106 104 ΠΎΠΌ 1 см 1) ΠΈ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΡ… диэлСктриков (Π‘ΠΌ. ДиэлСктрики) (Οƒ ≀ 10 10 10 12 ом… … Β  Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ совСтская энциклопСдия

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *