Як утворюються вільні електрони та дірки

0 Comments

Питомий опір напівпровідників знаходиться в межах від 104 до 105 Ом ·м. В результаті відриву електронів від атома виникають вільні електрони. Вакантне місце (позитивно заряджений іон) для електрона утворює так звану дірку.17 черв. 2015 р.

При підвищенні температури деяка частина валентних електронів може отримати енергію, достатню для розриву ковалентних зв'язків. Тоді в кристалі виникнуть вільні електрони (електрони провідності).

Якщо діє зовнішнє електричне поле, в кристалі напівпровідника виникає впорядковане переміщення дірок і до електричного струму вільних електронів додається електричний струм, пов'язаний з переміщенням дірок (діркова провідність).

Власна провідність напівпровідників І в разі підвищення температури, а так само під час яскравого освітлення деякі електрони відриваються від своїх атомів і стають вільними зарядами, тобто можуть переміщатися в усьому зразку. Завдяки цьому в на- півпровідниках з'являються негативні носії заряду — вільні електрони.

У водяному розчині молекули води послаблюють зв'язок між йонами. При зіткненнях, обумовлених тепловим рухом, молекула розпадається на позитивні й негативні йони, що стають носіями заряду в електроліті. Таким чином, носіями заряду в електролітах є йони, тобто електроліти мають йонну провідність.

Іонізація в газах — в результаті відриву від атома або молекули одного або декількох електронів під впливом зовнішніх чинників; Іонізація в твердих тілах — в результаті переходу електронів з валентної зони або з домішкових рівнів в зону провідності.





Отже, вільні електрони намагаються зайняти, у першу чергу, енергетичні рівні поблизу дна зони провідності, а вільні дірки — поблизу верхнього краю валентної зони. Рівень Фермі є середнім значенням енергії всіх збуджених електронів і дірок у кристалі. Див. також. Зонна теорія. …