Vytvorené: 06. 09. 2022 Tlačiť
Vlastná vodivosť polovodičov
Vlastný polovodič je polovodič, ktorý neobsahuje žiadne prímesi. Typickým polovodičom je kremík.
Kremík obsahuje v obale atómu 14 elektrónov, z ktorých 10 je pevne viazaných k jadru, a 4 najvzdialenejšie od jadra sú viazané do elektrónových párov, ktoré držia kryštál pohromade. Tieto 4 elektróny sa nazývajú valenčné.
![]() |
Za bežných podmienok kremík neobsahuje žiadne voľné častice s nábojom, chová sa teda ako izolant.
Valenčné elektróny nie sú pevne pútané k jadru. Ak dodáme kremíku energiu, môžu sa niektoré elektróny z elektrónových párov uvoľniť a začnú sa voľne pohybovať po kryštáli. Na ich mieste sa utvorí tzv. diera. Na toto miesto sa však môže uvoľniť elektrón zo susedného atómu, vznikne však nová diera. Diery sa chovajú ako častice s kladným nábojom a presúvajú sa po kryštáli. Tento dej sa nazýva generovanie (vytvorenie, generácia) páru elektrón – diera.
Elektrický prúd v polovodičoch je sprostredkovaný usmerneným pohybom voľných elektrónov a voľných dier.
![]() |
Energiu ku generovaniu páru elektrón – diera je možné dodať rôznymi spôsobmi:
Pokiaľ sa elektrón spojí s dierou, nastáva dej, ktorý sa nazýva rekombinácia.
Prímesová vodivosť polovodičov
Dôležitejšie pre prax je prímesová vodivosť polovodičov. Prímesové polovodiče vytvoríme tak, že malé množstvo atómov kremíka nahradíme iným atómom, ktorý obsahuje 5 alebo 3 valenčné elektróny. Podľa toho, či prímes má viac alebo menej valenčných elektrónov ako kremík, rozlišujeme polovodiče typu N a polovodiče typu P.
Polovodič typu N
Vznikne, ak malé množstvo atómov kremíka nahradíme atómami arzénu As. Arzén obsahuje 5 valenčných elektrónov. Štyri použije na vytvorenie väzobných elektrónových párov s atómami kremíka, piaty elektrón však zostane voľný. Látka tak bude mať prebytok elektrónov, ktoré môžu viesť elektrický prúd.
![]() |
Elektrická vodivosť typu N je spôsobená voľnými elektrónmi v polovodiči, hovoríme o elektrónovej vodivosti.
Polovodič typu P
Ak malé množstvo atómov kremíka nahradíme atómami india In, vznikne polovodič typu P. Indium obsahuje 3 valenčné elektróny, ktoré použije na vytvorenie väzobných elektrónových párov s atómami kremíka. V mriežke tak bude nedostatok elektrónov a vytvoria sa diery, ktoré vedú elektrický prúd.
![]() |
Elektrická vodivosť typu P je spôsobená prítomnosťou dier v polovodiči, hovoríme o dierovej vodivosti.
V oboch prípadoch prímesovej vodivosti dochádza zároveň ku generácii páru elektrón – diera.
Prímesové polovodiče majú väčšiu vodivosť ako vlastné polovodiče. S rastúcou teplotou ale rozdiely zanikajú, pretože sa viac uplatňuje vznik párov elektrón – diera a odpor polovodiča klesá.
![]() |
· Simulácie z fyziky· O Slovensku po slovensky· Slovenské kroje· Kurz národopisu· Diela maliarov· Kontrolné otázky, Domáce úlohy, E-testy - Priemysel· Odborné obrázkové slovníky· Poradňa žiadaného učiteľa· Rýchlokurz Angličtiny. Rozprávky (v mp3)· PREHĽADY (PRIBUDLO, ČO JE NOVÉ?)Seriály:· História sveta (1÷6)· História Slovenska (1÷5)· História módy (1÷5).
Členstvo na portáli
Poznámka pre autora
Copyright © 2013-2024 Wesline, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Mapa stránky ako tabuľka | Kurzy | Prehľady |