Page 102 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

Введемо домішку фосфору Р з валентністю 5. При замі-
щенні атома германію в одному з вузлів кристалічної гратки
атомом фосфору (рис. 5.18, б), чотири валентних електрони
утворили ковалентні зв'язки з сусідами, а п'ятий валентний
електрон виявився зайвим, вільним. Цей електрон не порушує
ковалентних зв'язків, не утворює “дірки”. З точки зору зонної
теорії введення домішки спотворює електричне поле в крис-
талі, що призводить до виникнення в забороненій зоні енерге-
тичного рівня домішки Д (домішковий рівень). Цей рівень ро-
зташований близько до зони провідності ( E Д  0, 015 eB для
германію-фосфору) (рис. 5.18, в). Енергії теплового руху дос-
татньо для переходу електрона з домішкового рівня на нижній
рівень провідності.
Таким чином, в напівпровідниках з домішками, що
мають валентність більшу на одиницю від валентності ос-
новних атомів, носіями струму є електрони, а провідність
– електронна (n-типу).
Домішки, що є джерелом електронів, мають назву доно-
рів, а енергетичний рівень домішки – донорного рівня (донор
– той, що дає).
Якщо ж атом кремнію замістити тривалентним бором
(B), то один зв'язок з чотирьох не буде заповнений. Четвертий
електрон може бути загарбаний від сусіднього атома, де від-
повідно утвориться дірка (рис. 5.19, а). Послідовне заповнення
дірок електронами еквівалентне рухові дірок в напівпровідни-
ку, тобто дірки переміщуються в кристалічній гратці, як вільні
позитивні заряди.

Рисунок 5.19

97