Електрически ток в полупроводници
Полупроводници наречени клас материали, чиято температура се увеличава с увеличаване на проводимост, електрическо съпротивление намалява. Тези полупроводници са коренно различни от метали.
Типични полупроводници са кристали на германий и силиций, в който атомите са обединени Cova валентна връзка. Когато всички температури са в полупроводници, свободни електрони. Свободните електрони под влияние на външно електрично поле могат да бъдат преместени в кристала, създаване на проводимост на електрони ток. Отстраняването на електрон от външната обвивка на един от решетъчни атоми води до превръщането на атом в положителен йон. Това йон може да се неутрализира чрез улавяне на електрони от съседна атома. Освен това, в резултат на електронни преходи в атоми на положителни йони е процес на преместване в хаотичен чип пространство с липсваща електрона. Външно, този процес се възприема като движещи положителен електрически заряд, наречен дупката.
Когато е поставена в кристала на електрическо поле възниква методично придвижване на дупки - дупка проводимост ток.
В идеалния случай полупроводников чип електрически ток, генериран движение равен брой отрицателно заредени електрони и положително заредени дупки. Идеален проводимост в полупроводниците наричат вътрешна проводимост.
Свойствата на полупроводници зависят до голяма степен от съдържанието на примеси. Онечистванията са два вида - донора и акцептора.
Примеси, електрон отдаваща и създаване на електронно проводимост, nazyvayutsyadonornymi (примеси имат валентност по-голямо от това на основната полупроводника). Полупроводници в който концентрацията на електрон-голяма от концентрацията на дупки, наречени полупроводници п-тип.
Замърсяванията, които създават вълнуващи електрони и дупки по този начин се движат без увеличаване на броя на електроните на проводимост, наречен акцептор (примес като валентност по-малко от основната полупроводника).
При ниски температури, основните носители в полупроводниковата чип с акцептор примес дупки вместо мнозинството носители - електрони. Полупроводници в който концентрацията на дупка надвишава концентрацията на електрони проводникова, наречени полупроводници отвор или р-тип полупроводници. Помислете за контакт между две полупроводници с различни видове проводимост.
От другата страна на границата на тези полупроводници взаимна дифузия на токоносители: електроните от п-полупроводника се разпространяват в р-полупроводника и дупките от р-полупроводника в п-полупроводника. Като резултат, п-полупроводникови част на граничещи с контакта, ще бъдат изчерпани от електрони, и се образува излишък положителен заряд, поради наличието на голи примеси йони. Движението на дупки от р-N-полупроводника в полупроводника води до излишък отрицателен заряд в граничния участък на р-полупроводника. В резултат на електрически двоен слой е образуван, и контакт настъпва електрическо поле, което предотвратява по-нататъшното разпространение на носители на заряд мнозинство. Този слой се нарича заключване.
външно електрическо поле засяга електрическата проводимост на бариерния слой. Ако полупроводници са свързани към източник, както е показано на фиг. 55, след това под влиянието на външни носители електрическо поле мнозинство зареждане - на свободни електрони в п-полупроводника и отворите в р-полупроводника - ще се движат един към друг, за да интерфейса между полупроводника, дебелината на р-п-преход е намалена, следователно, неговото съпротивление намалява. В този случай токът се ограничава само до външната устойчивост. Такава посока на външното електрическо поле, наречено директно. Директно включване на р-п-преход съответства на точка 1 от волт-амперна характеристика (вж. Фиг. 57).
Носителите на електрическия ток в различни медии и характеристиките на ток напрежение са обобщени в таблица. 1.
Ако полупроводници са свързани към източник, както е показано на фиг. 56, електроните в п-полупроводника и отворите в р-полупроводника ще се премести под въздействието на външно електрическо поле от границата в противоположни посоки. Дебелината на бариерния слой и следователно неговото съпротивление нараства. С такава посока на външната електрическо поле - противоположната (заключване) преминават през интерфейса само малцинствените носители, концентрацията, която е много по-малка от основната и ток е практически нула. Обратните включване р-п възел част 2 съответства на волт-амперна характеристика (фиг. 57).
Така, р-п възел има асиметричен проводимост. Това свойство се използва в полупроводникови диоди, съдържащи един р-п-преход и да се използва например за отстраняване на AC или откриване.
Semiconductors са широко използвани в съвременната електронна техника.
Зависимостта на електрическото съпротивление на полупроводников температурата на метал, използван в специални полупроводникови устройства - термистор. Устройствата, които използват свойствата на полупроводникови кристали променят електрическо съпротивление при осветяване със светлина, наречени фоторезистори.
Електрически ток във вакуум
Ако два електрода се поставят в затворен съд и отдушник кораба, електрически ток не се среща във вакуум - без електрически ток носители. Американски учен Т. A. Edison (1847-1931) в 1879 грама. Открил, че електрически ток може да се случи във вакуум стъклена епруветка, ако един от електродите в него се нагряват до висока температура. Феномен на допустими емисии на свободни електрони от повърхността на разгорещени тела нарича емисия катод. Работата трябва да се направи за освобождението на електрона от повърхността на тялото се нарича работата функция. Катод явление емисия се дължи на факта, че увеличаването на телесната температура повишава кинетичната енергия на електроните в материал. Ако кинетичната енергия надвишава работа функция, то може да преодолее действието на силите на привличане от положителните йони и изхода от повърхността на тялото във вакуум. На феномена на катод за основа на работата на емисиите на различни електронни кутии.