Электрычны ток у паўправадніках

Электрычны ток у паўправадніках - гэта накіраванае рух дзірак і электронаў, на якое аказвае ўплыў электрычнае поле.

У выніку эксперыментаў было адзначана, што электрычнаму току ў паўправадніках ня спадарожнічае перанос рэчывы - у іх не адбываюцца якія-небудзь хімічныя змены. Такім чынам, носьбітамі току ў паўправадніках можна лічыць электроны.

Здольнасць матэрыялу да фарміравання ў ім электрычнага току можа быць вызначана удзельнай электраправоднасці. Па дадзеным паказчыку праваднікі займаюць прамежкавую пазіцыю паміж праваднікамі і дыэлектрыкамі. Паўправаднікі - гэта розныя віды мінералаў, некаторыя металы, сульфід металаў і г.д. Электрычны ток у паўправадніках ўзнікае з-за канцэнтрацыі свабодных электронаў, якія могуць накіравана перасоўвацца ў рэчыве. Параўноўваючы металы і праваднікі, можна адзначыць, што існуе адрозненне паміж тэмпературным уплывам на іх праводнасць. Павышэнне тэмпературы вядзе да памяншэння праводнасці металаў. У паўправаднікоў паказчык праводнасці павялічваецца. Калі ў паўправадніку павялічыцца тэмпература, то рух вольных электронаў будзе больш хаатычным. Гэта звязана з павышэннем колькасці сутыкненняў. Аднак у паўправадніках, у параўнанні з металамі, істотна павышаецца паказчык канцэнтрацыі свабодных электронаў. Дадзеныя фактары аказваюць супрацьлеглае ўплыў на праводнасць: чым больш сутыкненняў, тым менш праводнасць, чым больш канцэнтрацыя, тым яна вышэй. У металах няма залежнасці паміж тэмпературай і канцэнтрацыяй свабодных электронаў, так што са зменай праводнасці пры павышэнні тэмпературы толькі паніжаецца магчымасць спарадкаванага перамяшчэння свабодных электронаў. Што тычыцца паўправаднікоў, то паказчык ўплыву павышэння канцэнтрацыі больш высокі. Такім чынам, чым больш будзе расці тэмпература, тым большай будзе праводнасць.

Існуе ўзаемасувязь паміж рухам носьбітаў зарада і такім паняццем, як электрычны ток у паўправадніках. У паўправадніках з'яўленне носьбітаў зарадаў характарызуецца рознымі фактарамі, сярод якіх асабліва важнымі з'яўляюцца тэмпература і чысціня матэрыялу. Па чысьціні паўправаднікі дзеляцца на прымесных і ўласныя.

Што тычыцца ўласнай правадыра, то ўплыў прымешак пры пэўнай тэмпературы не можа лічыцца для іх істотным. Паколькі ў паўправадніках шырыня забароненай зоны невялікая, ва ўласным паўправадніку, калі тэмпература дасягае абсалютнага нуля, адбываецца поўнае запаўненне валентнай зоны электронамі. Але зона праводнасці з'яўляецца цалкам свабоднай: у ёй няма электраправоднасці, і яна функцыянуе як ідэальны дыэлектрык. Пры іншых тэмпературах існуе верагоднасць таго, што пры цеплавых флуктуацыі пэўныя электроны могуць пераадолець патэнцыйны бар'ер і апынуцца ў зоне праводнасці.

эфект Томсана

Прынцып тэрмаэлектрычнага эфекту Томсана: калі прапускаюць электрычны ток у паўправадніках, уздоўж якіх існуе тэмпературны градыент, у іх, акрамя джоулева цяпла, будзе адбывацца вылучэнне ці паглынанне дадатковых колькасцяў цяпла ў залежнасці ад таго, у якім кірунку будзе цячы ток.

Недастаткова раўнамернае награванне ўзору, які мае аднастайную структуру, аказвае ўплыў на яго ўласцівасці, у выніку чаго рэчыва становіцца неаднародным. Такім чынам, з'ява Томсана з'яўляецца спецыфічным з'явай Пельтен. Адзіная розніца заключаецца ў тым, што розны ня хімічны склад ўзору, а неардынарнасць тэмпературы выклікае гэтую неаднастайнасць.