Чудесная половинчатость





 Чудесная половинчатость

Вы, видимо, догадываетесь, о какой половинчатости пойдет речь дальше. В природе, в сущности, огромное большинство веществ принадлежит не к проводникам электрического тока или изоляторам, а к полупроводникам.

Половинчатые, промежуточные их свойства оказались настолько ценными, что полупроводники, призванные к жизни в последние десятилетия, произвели подлинную революцию в технике. Что это за свойства, вам, возможно, тоже известно: в отличие от изоляторов, полупроводники проводят ток уже при комнатной температуре, а в отличие от проводников их электрическое сопротивление с ростом температуры не увеличивается, а напротив, падает.

Природа не проложила непроходимой пропасти между изоляторами, полупроводниками и проводниками. Собственно говоря, эта пропасть нам уже известна. Ею является первая запрещенная зона между заполненной электронами валентной зоной и зоной проводимости, в которой имеется много незанятых электронных состояний, В изоляторах, чтобы преодолеть ступеньку, отделяющую тесный подвал от просторного первого этажа, электронам нужна большая энергия: уж очень высока эта ступенька. Такую энергию они могут получить лишь при высоких температурах (вспомним-тепловой пробой).

В полупроводниках же эта ступенька много ниже. Отвечающую ей энергию электроны, обитающие в подвале, могут приобретать уже при температурах порядка комнатной. Поэтому первый этаж в полупроводниках начинает заселяться электронами раньше, и при обычной температуре эти вещества, хоть и не очень хорошо, но все же проводят ток.

Иными словами, при приложении уже небольшого электрического поля к полупроводнику в нем возникает направленное движение электронов в зоне проводимости. Полюбопытствуем, что при этом происходит в подвале.

Далее >>>