Это интересно
- В XIX веке в Пруссии нашли два куска янтаря в 12 и 9,7 кг.
- В Калининградском областном музее янтаря хранится самый большой в России образец янтаря весом 4,28 кг.
- Один из крупнейших образцов, которые удалось найти – Бирманский минерал. Его вес составляет 15,25 килограмм, а сам камень хранится в лондонском музее.
- Цена зависит не только от цвета и размера, но и от наличия инклюза. Самый дорогой янтарь – камушек с застывшим внутри существами (пауками, бабочками, улитками, ящерицами или лягушками). Его цена может доходить до нескольких десятков тысяч долларов.
- В мире известны 3 камня, стоимость которых превышает 10 тысяч долларов: в первом находится хамелеон длиной 7 см, во втором – ящерица 10 см, в третьем –можно увидеть застывшую лягушку.
- Знаменитая Янтарная комната была изготовлена для прусского короля Фридриха I, а затем стала собственностью Петра I. В Великую Отечественную Войну комната была перевезена в Царское Село, а затем бесследно исчезла во времена оккупации. По некоторым сведениям она была транспортирована тайно немцами, но некоторые убеждены, что уникальное сокровище сгорело.
Источники и литература
- Янтарь //Толковый словарь русского языка (сост. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю.). — М., 1992
- Гладкий В. Д. Янтарь / Древний мир // Энциклопедический словарь в 2-х томах. — М.: Центрполиграф. 1998.
- Костяшова З. В. Балтийский самоцвет // Наука и жизнь. — 1999. — № 5. — С. 43.
- Янтарь // Геологический словарь: в 2-х томах / Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. — М.: Недра, 1978.
- Зоя Костяшова. «Под знаком Льва» // Калининградская правда : газета. — Калининград, 1998. — 8 август. — С. 6.
- Богдасаров М. А., Бушнев Д. А., Голубев Е. А., Ковалева О. В., Шанина С. Н. Янтарь и янтареподобные ископаемые смолы Евразии: Ч. 1—2. // Известия вузов. Геология и разведка, 2008: Ч. 1: Инфракрасная спектрометрия, дифференциальный термический анализ. № 4. С. 23—30; Ч. 2: Пиролитическая газовая хроматография, хромато- масс-спектрометрия, аминокислотный анализ, электронная и атомно-силовая микроскопия. № 5. С. 27—32.
- Лозе И. А. Поздний неолит и ранняя бронза Лубанской равнины. — Рига, 1979.
- Савкевич С. С. Янтарь. — Л.: Недра, Ленинградское отделение, 1970. — 191 с. — 1700 экз.
- Янтарь на сайте Википедии ru.wikipedia.org
Основные особенности полупроводников
Показатель проводимости составляет около 1000 Ом*м (при температуре 180 градусов). Если сравнивать с металлами, то у полупроводников происходит уменьшение удельной проводимости при возрастании температуры. Такое же свойство имеется у диэлектриков. У полупроводниковых материалов имеется достаточно сильная зависимость показателя удельной проводимости от количества и типа примесей.
Допустим, если ввести в чистый германий всего тысячную долю мышьяка, произойдет увеличение проводимости примерно в 10 раз. Все без исключения полупроводники чувствительны к воздействиям извне – ядерному облучению, свету, электромагнитным полям, давлению и т. д. Можно привести примеры полупроводниковых материалов – это сурьма, кремний, германий, теллур, фосфор, углерод, мышьяк, йод, бор, а также различные соединения этих веществ.
Ток в полупроводниках
В проводниках ток определяется тем, куда двигаются свободные электроны. В полупроводниковых материалах свободных электронов очень много, на это есть причины. Все валентные электроны, которые имеются в полупроводнике, не свободны, так как они связываются со своими атомами.
В полупроводниках ток может появляться и меняться в достаточно широких пределах, но только при наличии воздействия извне. Ток меняется при нагреве, облучении, введении примесей. Все воздействия способны значительно увеличить у валентных электронов энергию, что способствует их отрыву от атомов. А приложенное напряжение заставляет эти электроны перемещаться в определенном направлении. Другими словами, эти электроны становятся носителями тока.
Как распознать подделку
- Поддельные украшения из янтаря содержат большое количество пузырьков. В натуральном камне они тоже встречаются, но не в таком огромном количестве. Как понять, много там воздушных капелек или мало? Только сравнить подделку с оригиналом.
- Присмотритесь внимательнее к окрасу. Природные камни отличаются плавными переходами.
- Янтарь выделяется среди других камней своей легкостью. Он настолько невесомый, что кажется, будто это не минерал, а пластик. Эта его особенность немного затрудняет проверку, но в таком случае можно попробовать поцарапать его ногтем. Царапин остаться не должно.
- Многие камни советуют проверять иголкой – царапать их поверхность. Этот тест применим только к твердым минералам, а янтарь к ним не относится. Его твердость составляет всего 2-2.5 балла по шкале Мооса, поэтому вы рискуете испортить товар и тогда уже придется покупать его в любом случае.
- Самый простой способ проверить камень на подлинность – потереть его о шерсть. Природный образец наэлектризуется. Фальшивка же не сможет притягивать к себе пылинки и волосы.
Примеры полупроводников
Оксиды являются прекрасными изоляторами. Примеры полупроводников этого типа – оксид меди, оксид никеля, двуокись меди, оксид кобальта, оксид европия, оксид железа, оксид цинка.
Процедура выращивания полупроводников данного типа не совсем изучена, поэтому их применение пока ограничено за исключением оксида цинка (ZnO), используемого в качестве преобразователя и в производстве клеящих лент и пластырей.
Помимо этого оксид цинка применяется в варисторах, датчиках газа, голубых светодиодах, биологических сенсорах. Используется полупроводник и для покрытия оконных стекол с целью отражения инфракрасного света, его можно встретить в ЖК-дисплеях и солнечных батареях.
Слоистые кристаллы представляют собой двойные соединения, подобные дииодиду свинца, дисульфиду молибдена и селениду галлия. Они отличаются слоистым строением кристалла, где действуют ковалентные связи значительной силы. Полупроводники такого типа интересны тем, что электроны ведут себя в слоях квази-двумерно. Взаимодействие слоев изменяется введением в состав сторонних атомов. Дисульфид молибдена (MoS2) применяется в высокочастотных выпрямителях, детекторах, транзисторах, мемристорах.
Органические полупроводники представляют собой широкий класс веществ: нафталин, антрацен, полидиацетилен, фталоцианиды, поливинилкарбазол. У них есть преимущество перед неорганическими: им легко придать нужные качества. Они обладают значительной оптической нелинейностью и поэтому широко используются оптоэлектронике.
Кристаллические аллотропы углерода тоже относятся к полупроводникам:
- Фуллерен со структурой в виде выпуклого замкнутого многогранника.
- Графен с одноатомным слоем углерода обладает рекордной теплопроводностью и подвижностью электронов, повышенной жесткостью.
- Нанотрубки – свернутые в трубку пластины графита в нанометров в диаметре. В зависимости от сцепления могут проявлять металлические или полупроводниковые качества.
Примеры магнитных полупроводников: сульфид европия, селенид европия и твердые растворы. Содержание магнитных ионов влияет на магнитные свойства, антиферромагнетизм и ферромагнетизм. Сильные магнитооптические эффекты магнитных полупроводников позволяют использовать их для оптической модуляции. Применяются они в радиотехнических, оптических приборах, в волноводах СВЧ-устройств.
Полупроводниковые сегнетоэлектрики отличаются наличием в них электрических моментов и возникновением спонтанной поляризации. Пример полупроводников: титанат свинца (PbTiO3), теллурид германия (GeTe), титанат бария BaTiO3, теллурид олова SnTe. При низких температурах имеют свойства сегнетоэлектрика. Эти материалы применяются в запоминающих, нелинейно-оптических устройствах и пьезодатчиках.
Электропроводность полупроводника.
Рассмотрим упрощенный рисунок кристалла полупроводника, где атомы обозначаются красным шариком с плюсом, а межатомные связи показаны двумя линиями, символизирующими валентные электроны.
При температуре, близкой к абсолютному нулю полупроводник не проводитток, так как в нем нет свободных электронов.
Но с повышением температуры связь валентных электронов с ядрами атомов ослабеваети некоторые из электронов, вследствие теплового движения, могут покидать свои атомы. Вырвавшийся из межатомной связи электрон становится «свободным», а там где он находился до этого, образуется пустое место, которое условно называют дыркой.Чем вышетемпература полупроводника, тем большев нем становится свободных электронов и дырок. В итоге получается, что образование «дырки» связано с уходом из оболочки атома валентного электрона, а сама дырка становится положительнымэлектрическим зарядом равным отрицательномузаряду электрона.А теперь давайте рассмотрим рисунок, где схематично показано явление возникновения тока в полупроводнике.
Если приложить некоторое напряжение к полупроводнику, контакты «+» и «-», то в нем возникнет ток.Вследствие тепловых явлений, в кристалле полупроводника из межатомных связей начнет освобождатьсянекоторое количество электронов (синие шарики со стрелками). Электроны, притягиваясь положительнымполюсом источника напряжения, будут перемещатьсяв его сторону, оставляя после себя дырки, которые будут заполняться другими освободившимися электронами.
То есть, под действием внешнего электрического поля носители заряда приобретают некоторую скорость направленного движения и тем самым создают электрический ток.Например: освободившийся электрон, находящийся ближе всего к положительному полюсу источника напряжения притягиваетсяэтим полюсом. Разрывая межатомную связь и уходя из нее, электрон оставляетпосле себя дырку. Другой освободившийся электрон, который находится на некотором удаленииот положительного полюса, также притягиваетсяполюсом и движетсяв его сторону, но встретивна своем пути дырку, притягивается в нее ядроматома, восстанавливая межатомную связь.Образовавшуюся новуюдырку после второго электрона, заполняеттретий освободившийся электрон, находящийся рядом с этой дыркой (рисунок №1).
В свою очередь дырки, находящиеся ближе всего к отрицательномуполюсу, заполняются другими освободившимися электронами(рисунок №2). Таким образом, в полупроводнике возникает электрический ток.Пока в полупроводнике действует электрическое поле, этот процесс непрерывен: нарушаются межатомные связи — возникают свободные электроны — образуются дырки. Дырки заполняются освободившимися электронами – восстанавливаются межатомные связи, при этом нарушаются другие межатомные связи, из которых уходят электроны и заполняют следующие дырки (рисунок №2-4).Из этого делаем вывод: электроны движутся от отрицательного полюса источника напряжения к положительному, а дырки перемещаются от положительного полюса к отрицательному.
Два вида зарядов
Выяснили, что существуют два рода зарядов. Их условно назвали положительными и отрицательными. Одни тела при электризации получают положительный заряд, а другие – отрицательный (рис. 2).
Положительные заряды обозначают «+», а отрицательные – знаком «-».
Договорились считать возникающие заряды:
- положительными – на кусочке стекла, после того, как его потерли о шелк.
- отрицательными – на кусочке эбонита, после того, как его потерли о шерсть.
Рис. 2. На кусочке стекла натертого шелком, возникает положительный заряд, а эбонит, натертый шерстью, заряжается отрицательным зарядом
Примечание: Заряды, имеющие одинаковые знаки называют одноименными, а если знаки различаются – разноименными.
Специфические свойства янтаря
По плотности цвета среди янтаря выделяют: костяной, который не представляет особой ценности и часто отправляется на переработку, полупрозрачный и прозрачный.
Минерал имеет небольшой вес и плотность, подвержен плавлению, мелким повреждениям за счет своей непрочной структуры. При горении выделяет характерный хвойный запах с примесью гвоздики.
Воздух в структуре камня
В природной текстуре натурального камня содержится много пузырьков воздуха. В искусственных подделках их почти нет. Бытует мнение, что множественное наличие воздушных масс и вкраплений указывает на не оригинальность камня.
Масса
Янтарь обладает относительно небольшим весом, если сравнивать его с другими материалами, то, например, пластиковое изделие будет легче, а стеклянное тяжелее натурального камня. Однако, существует такой вид янтаря как пенистый, его название говорит само за себя, по структуре он пористый, что определяет его маленький вес.
Инклюзы
Еще одной отличительной особенностью, указывающей на натуральность янтаря, является наличие в теле камня инклюзов — различных насекомых, фрагментов растений, семян, мелких песчинок. Все инородное, что попало в смолу в период ее застывания, называется инклюзами. При создании искусственного минерала они в него также могут быть помещены.
Разница на первый взгляд не особо заметна, однако, естественное расположение инклюзов отличается от искусственно созданного. В природном янтаре расположение инородных частиц достаточно хаотично, попадая в смолу, насекомые застывают в движении. В поддельном камне все разложено более упорядочено.
Магические свойства янтаря
Серьги из янтаря
Алхимики использовали янтарный порошок для изготовления эликсира вечной молодости. Славяне надевали бусы из минерала как защиту от дурного глаза. Искрошенный камень и сегодня используют в храмах для создания нужного настроя.
Магические свойства камня не вызывают сомнений у современных литотерапевтов.
- Золотистый минерал — воплощение радости и веселья. Вытаскивает владельца из беспросветной меланхолии, дарует умиротворение, прогоняет мысли о прошлых невзгодах.
- Черный камень берут в дорогу, чтобы путешествие или командировка были легкими, успешными.
- Этот же самоцвет обостряет интуицию владельца, подсказывает правильное решение.
- Янтарный камень — хранитель женщины, помогающий выносить и родить здорового малыша.
- Зеленые бусинки на красной нити кладут в коляску или кроватку ребенка с момента рождения как щит от сглаза или переполоха.
- Минерал — мощный домашний оберег. Защищает от стихии, злоумышленников, нейтрализует черную магию.
- Янтарные субстанции возвращают молодость, поэтому популярны у представителей обоих полов.
Камень оттягивает на себя недуги владельца. Появление трещинок или других дефектов означает, что хозяина ждут опасности
Особенно это важно для людей рискованных профессий. Помутнение сигнализирует о болезни человека
Еще древние греки преподносили янтарные изделия близким или друзьям как пожелание счастья. Такое значение камня сохранилось сегодня. Самоцвет достойно оценивают все люди, независимо от возраста или пола.
Серебряное кольцо с гагатом считается талисманом врачей или ученых, медные аксессуары с черным янтарем — колдунов и магов.
Необработанный минерал, особенно черный, самый сильный. Колдуны уверены в магии самоцвета: он охраняет человека и дом, оттягивает негатив, наделяет решительностью.
Как амулеты или талисманы лучше подойдут простые камушки.
1.3. Электронно-дырочный переход
При легировании одной области полупроводника акцепторной примесью,
а другой области — донорной, возникает тонкий переходный слой, обладающий
особыми свойствами. В этом слое, в результате диффузии носители заряда
перемещаются оттуда, где их концентрация больше, туда, где их концентрация
меньше. Таким образом, из полупроводника p-типа в полупроводник n-типа
диффундируют дырки, а из полупроводника n-типа в полупроводник p-типа
диффундируют электроны. При этом, они объединяются с имеющимися в соседних
областях основными носителями противоположного знака — рекомбинируют.
В этом случае, у границы переходного слоя возникает область обедненная
подвижными основными носителями заряда и обладающая высоким сопротивлением
— p-n переход. Неподвижные ионы, остающиеся по обе стороны граничного
слоя создают одинаковые по значению, но разные по знаку пространственные
объемные заряды: в p-слое — отрицательный, а в n-слое — положительный.
Этот двойной электрический слой создает электрическое поле, которое
препятствует дальнейшему проникновению носителей заряда и возникает
состояние равновесия (рис. 1.2). При подключении источника тока так,
что к области p-проводимости присоединен отрицательный полюс источника,
а к области n-проводимости — положительный полюс возникает поле, под
влиянием которого электроны и дырки будут в большом количестве соответственно
отталкиваться в глубь полупроводников (рис. 1.3).
P-n переход увеличится, его сопротивление возрастет и в цепи полупроводникового
диода электрического тока практически не будет. Однако незначительному
количеству неосновных носителей зарядов (положительных) из n-области
и (отрицательных) из p-области, имеющих большие скорости, удастся проскочить
p-n-переход, и в цепи будет протекать весьма небольшой ток, называемый
обратным током.
Двойной электрический слой аналогичен конденсатору, в котором роль
диэлектрика играет запирающий слой, имеющий значительное сопротивление.
Емкость p-n-перехода, возникающая в этом случае носит название барьерной.
Эта емкость оказывается нелинейно зависящей от обратного запирающего
напряжения. С ростом обратного напряжения толщина запирающего слоя увеличивается,
а емкость — уменьшается (рис.1.4).
При изменении полярности источника, подключенного к диоду, электроны
n-области и дырки p-области будут взаимно притягиваться и перемещаться
к границе этих полупроводников. P-n переход сужается, его сопротивление
резко уменьшается, и создаются условия для перехода большого количества
электронов из n-области в p-область, а следовательно, для перехода дырок
в противоположном направлении. При таком включении полупроводникового
диода в цепи появится значительный электрический ток, носящий название
прямого тока.
Сила прямого тока в полупроводниках нелинейно зависит от величины
приложенного к ним напряжения.
Из описания процесса, происходящего на границе двух полупроводников
с различной по знаку проводимостью, следует, что они обладают, как и
электронная лампа- диод, односторонней проводимостью. Это значит, что
при направлении электрического поля, создаваемого приложенным к полупроводникам
прямым напряжением , диод пропускает ток и сопротивление его мало, а
при обратном направлении этого поля , создаваемого приложенным к полупроводникам
обратным напряжением, сопротивление диода велико, а ток в его цепи весьма
мал.
На риc .1.5 показана типичная нелинейная характеристика диода. Вольтамперная
характеристика диода описывается соотношением
, где I — обратный ток p-n перехода, U приложенное напряжение,
j — температурный потенциал, при 300К j =26мВ . Для большей наглядности
кривая прямого тока (правая часть графика) и кривая обратного тока (левая
часть графика) построены в различных масштабах. Похожими свойствами
обладает и контакт полупроводника с металлом, использующийся в диодах
Шотки.
Виды полупроводников
Множество веществ, к которым можно отнести полупроводники, классифицируется по величине и характеру проводимости.
По характеру проводимости
Что такое электрическое сопротивление
В силу того, используется чистое вещество либо, в которое внесены примеси, проводимость может иметь различный характер.
Собственная проводимость
В силу разных причин в чистых материалах могут появляться свободные электроны и дырки. В результате образуется собственная проводимость.
Важно! Собственная проводимость характеризуется равной концентрацией дырок и электронов. Собственная проводимость германия
Собственная проводимость германия
Примесная проводимость
Большая часть полупроводников, образованных четырехвалентными атомами, имеет собственную проводимость. При целенаправленном внесении примесей веществ третьей или пятой валентности получаются кристаллы, обладающие примесной проводимостью, в которых количество дырок и электронов прямо зависит от типа и количества примесных атомов на единицу объема чистого вещества.
По виду проводимости
Выше было рассмотрено, что в полупроводниках в процессе переноса заряда участвуют не только «традиционные» электроны, но и условные положительные заряды – дырки. Поэтому полупроводниковые материалы имеют два типа проводимости.
Электронные полупроводники (n-типа)
Присутствие в четырехвалентном веществе пятивалентной примеси приводит к тому, что пятый электрон примеси вынужден переместиться на более высокую орбиту, в результате чего на его освобождение требуется небольшое количество энергии.
Такие примесные полупроводники называют веществами n-типа, от слова «negative» – отрицательный. Примеси в данном случае называют донорными, так как они способствуют появлению в веществе свободных электронов.
Дырочные полупроводники (р-типа)
При добавлении трехвалентной примеси возникает противоположная ситуация, когда в кристаллической решетке четырехвалентного материала примесь забирает недостающий электрон, а в основном веществе образуется дырка. Такие примеси именуют акцепторными, а примесный полупроводник, соответственно, называется p-типа, поскольку «positive» – положительный.
Популярные вопросы о полупроводниках
Чем полупроводник отличается от проводника или изолятора?
Полупроводник, по сути, функционирует как гибрид проводника и изолятора. В то время как проводники представляют собой материалы с высокой проводимостью, которые позволяют течь заряду при приложении напряжения, а изоляторы не допускают протекания тока, полупроводники поочередно действуют как изолятор и проводник там, где это необходимо.
Что такое полупроводник N-типа?
Полупроводник n-типа представляет собой полупроводник со смешанными примесями, в котором используются пятивалентные примесные атомы, такие как фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.
Что такое полупроводник P-типа?
Полупроводник p-типа — это тип примесного полупроводника, который содержит трехвалентные примеси, такие как бор и алюминий, которые увеличивают уровень проводимости обычного полупроводника, сделанного исключительно из кремния.
Что такое собственный полупроводник?
Собственный или чистый (нелегированный) полупроводник — это полупроводник, в который не добавлены какие-либо примеси или легирующие примеси, как в случае полупроводников p-типа и n-типа. В собственных полупроводниках количество возбужденных электронов и количество дырок равны: n = p.
Вольт-амперная характеристика
Чуть выше были рассмотрены примеры веществ-полупроводников, которые используются в современной технике. У всех материалов имеются свои особенности. В частности, одно из ключевых свойств – это нелинейность вольт-амперной характеристики.
Иными словами, когда происходит увеличение напряжения, которое прикладывается к полупроводнику, происходит быстрое возрастание тока. Сопротивление при этом резко уменьшается. Такое свойство нашло применение в разнообразных вентильных разрядниках. Примеры неупорядоченных полупроводников можно более детально рассмотреть в специализированной литературе, их применение строго ограничено.
Хороший пример: при рабочем значении напряжения у разрядника сопротивление высокое, поэтому от ЛЭП ток не уходит в землю. Но как только в провод или опору ударяет молния, сопротивление очень быстро уменьшается практически до нуля, весь ток уходит в землю. И напряжение снижается до нормального значения.
Характеристики вещества
Полупроводники можно разделить на следующие подгруппы:
- Электронные (вида n),
- Дырочные (вида p).
Важно! В веществах вида n в роли носителей можно рассматривать электроны, которые, при возникновении тока, передвигаются по всему полупроводнику в хаотичном порядке. Как выглядят полупроводниковые приборы
Как выглядят полупроводниковые приборы
В дырочном виде p в роли носителей зарядов рассматриваются так называемые отверстия (под ними понимается свободное пространство между атомами, на место которого может стать другой электрон). Дырки считаются равносильными положительному заряду. При возникновении тока внутри проводника вида p, электроны выполняют только направленные скачки между ближайшими атомами.
Важно! При перескоке заряда из одного отверстия в другое, дырка передвигается в противоположном направлении, что влечёт за собой образование тока. Вам это будет интересно Все об электрических токах
Вам это будет интересно Все об электрических токах
Магические и лечебные свойства янтаря
Определить подделку важно для тех, кто собирается использовать лечебные свойства камня или применять его в качестве амулета. Магические свойства янтаря принято считать особенно сильными, если в смоле находится насекомое или другие включения
Взаимодействие с самоцветом благоприятно для всех представителей зодиакального круга. Но при выборе украшения или оберега следует учитывать значение янтаря по гороскопу для разных знаков. Так, для огненных Львов, Стрельцов, Овнов подойдет ярко-желтый и красный янтарь Только от таких камней они будут получать достаточно энергии и сил для своих свершений и любви.
Для тригона Земли значение камня несколько противоречиво. Тельцы, крепко стоящие на своих ногах, предпочтут темные сорта минерала. Коричневые и черные балтийские янтари помогут им удержаться от падения в любой стрессовой ситуации. Дева — символ урожайной, богатой природы. Оттенки меда и спелых колосьев дадут ей силы соответствовать щедрости планеты, создающей блага для всех своих обитателей. Козерогам подходит самоцвет молочных или облачных разновидностей.
Серебряное кольцо с янтарем
Знаки Воздуха оценят не сам минерал, а украшения из него. Свойственные им артистичность и творчество отражаются в требованиях к амулету: это должно быть что-то красивое и оформленное в изделие. Водолею особенно подойдут сорта с включениями пузырьков газа. Близнецы могут получать поддержку от любых разновидностей, кроме очень темных. Весам больше всего важна эстетика в оформлении камня, и они смогут оценить любой янтарь только в оправе.
Но какому знаку зодиака тригона Воды может подойти огненный амулет? Активная мужская энергетика, принадлежность к противоположной стихии должна быть слишком давящей для восприимчивых Рыб и Раков. Но для них природа и создавала облачные и белые разновидности, спокойные и холодноватые. Не останутся равнодушными эти знаки и к камням с морскими оттенками: голубой и зеленый янтарь удивительно совместил в себе свойства водной стихии и солнечного света. Такие камни всегда смогут придать чувствам холодноватых натур некоторую теплоту. Скорпионам же придутся по вкусу и смогут помочь при депрессиях только солнечные оттенки желтых балтийских сортов.
↑ Примесные полупроводники n-типа
Для придания полупроводниковым приборам необходимых свойств в полупроводники добавляют примеси других элементов. В качестве таковых используются пяти- и трехвалентные элементы, расположенные в V и III группах таблицы Менделеева. При внесении в германий или кремний пятивалентных элементов (фосфора Р, мышьяка As, сурьмы Sb и др.) четыре валентных электрона примесных атомов образуют устойчивые ковалентные связи с атомами основного вещества. Пятые валентные электроны примесных атомов оказываются как бы лишними, они слабо связаны с атомами, и достаточно тепловой энергии, сообщаемой им при комнатной температуре, чтобы они смогли оторваться от атомов и стать свободными. При этом примесный атом превращается в положительный ион.
Появление свободных электронов не сопровождается дополнительными разрушениями ковалентных связей, а наоборот, некоторые дырки «исчезают», рекомбинируя (восстанавливая связь) со свободными электронами. Следовательно, в таких полупроводниках свободных электронов значительно больше, чем дырок, и протекание тока через полупроводник будет в основном определиться движением электронов и в очень малой степени — движением дырок. Это полупроводники n-типа (от латинского слова negative—отрицательный), примеси же называют донорами. Энергетическая диаграмма полупроводника n-типа приведена на рис. 3.3, а.