Полупроводници

[Гост]

Здравейте!Нуждая се от отговор на няколко въпроса:
1.Кои са основните токови носители в базата на биполярен транзистор от n-p-n тип?
(Мисля,че са дупките ,но не съм сигурен)

2.Това е една задача.
Силициев кристал е легиран с арсен.Кое е вярното твърдение?
а)Неосновните токови носители са електроните.
б)основните токови носители са дупките
в)кристалът има собствена проводимост
г)кристалът е с n-тип проводимост
д)Легираният кристал има по-голямо специфично съпротивление от чистите германиеви кристали
(тук мисля ,че верен отговор е д)

[ammornil]

Въпрос: Кои са основните токови носители в базата на биполярен транзистор от n-p-n тип?
Отговор: В означенията на зоните P означава "положителни токоносители", а N -"отрицателни". Така че в Р-база основните токоносители са положителни, т.нар. "дупки".

..:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::..
2.Това е една задача.
Силициев кристал е легиран с арсен.Кое е вярното твърдение?
а)Неосновните токови носители са електроните.
б)основните токови носители са дупките
в)кристалът има собствена проводимост
г)кристалът е с n-тип проводимост
д)Легираният кристал има по-голямо специфично съпротивление от чистите германиеви кристали.
--
От химията знаем, че:
[tex]Si \hspace{12} p^{+}=14 \hspace{52} 3s^{2} 3p^{2} \\
As \hspace{12} p^{+}=33 \hspace{12} 3d^{10} 4s^{2} 4p^{3}[/tex]
Това показва наличие на свободни електрони в най-външните електронни слоеве на съответните атоми- по 2 за всеки силициев и по 3 за всеки добавен арсенов атом. (приложената схема е само за визуализация и не показва коректно електронната конфигурация)
При образуване на кристалната решетка електроните от съседните атоми се стремят да образуват електронна двойка (принцип за намаляне на общата енергия на връзката). Вижда се, че по-големият брой електрони на арсеновия атом води до наличие на "свободни" (несвързани) електрони в обема на кристалната решетка, което означава че имаме наличие на относително свободни отирицателни заряди. Ако кристалът попадне в постоянно електрическо поле с достатъчно голяма сила, тези електрони ще се преместят, следователно те са основните токоносители. Кристалът има N проводимост.
[tex]Ge \hspace{12} p^{+}=32 \hspace{12} 3d^{10} 4s^{2} 4p^{2}[/tex]
При ниска температура германиевият кристал в чиста форма е изолатор. Това е така, защото всички атоми имат еднакъв брой електрони в най-външния си електронен слой и при ниска температура връзката между електроните на два съседни атома е стабилна. При нормална температура (+18°С...+25°С) атомите започват усилено да трептят около равновесно положение, създавайки флуктоации в междуатомното пространство, при което се създават условия за разкъсване на връзките между някой атоми. Собствената проводимост на чистия Германий се дължи на разкъсване на валентните връзки между електрони от най-външният слой на атомите, но тя се проявява само ако приложеното поле е достатъчно силно да разкъса връзката между електроните на някои електронни двойки в кристалната решетка.
Чистите полупроводници по правило са по-лоши проводници от легираните, с други думи имат по-ниска проводимост.
Да видим всяко от твърденията:
--
а)Неосновните токови носители са електроните. Не е вярно
б)основните токови носители са дупките. Не е вярно
в)кристалът има собствена проводимост. Не е вярно*
г)кристалът е с n-тип проводимост. Вярно е
д)Легираният кристал има по-голямо специфично съпротивление от чистите германиеви кристали. Не е вярно
--
*собствената проводимост е свойство на чистите полупроводници