POLOVODIČOVÁ HISTORIE
7. Nevlastní polovodiče
(Další kapitoly: 1. Úvod ,
2. Polovodičový pravěk,
3. Začíná zlatý věk polovodičů ,
4. Věk mikroelektroniky,
5. Vodiče, nevodiče, polovodiče,
6. Vlastní polovodiče)
Vlastní polovodič je charakteristický tím, že obsahuje stejný počet volných elektronů a děr. Jeho vodivost je však poměrně malá. V technické praxi mají mnohem větší využití tzv. nevlastní (příměsové) polovodiče, které mají krystalovou mřížku „znečištěnou“ nepatrným množstvím příměsí. Vhodným výběrem příměsi můžeme dosáhnout toho, aby v polovodiči byl elektrický proud veden buď volnými elektrony (vodivost typu N), nebo „děrami“ (vodivost typu P).
|
Polovodič typu N (negativní):
Co se stane, když při výrobě přidáme do krystalové mřížky nepatrné množství pětimocných atomů, např. arsenu? Tyto atomy mají pět valenčních elektronů. Čtyři z nich vytvoří vazbu se sousedními atomy křemíku. „Přebytečné“ páté elektrony se snadno uvolní a způsobí elektronovou vodivost (typu N).
|
Polovodič typu P (pozitivní):
A co když do krystalové mřížky přidáme trojmocné atomy, např. india? Tři valenční elektrony vytvoří vazbu se sousedními atomy křemíku, ale ve vazbě se čtvrtým atomem křemíku chybí jeden elektron. Na jeho místě vznikne kladná „díra“. Nadbytek kladných „děr“ způsobí děrovou vodivost (typu P).
|
|
|
|
Ke změně vodivosti křemíku stačí i nepatrné množství příměsi – stačí, aby na 100 milionů atomů křemíku připadl jediný atom příměsi a vodivost křemíku se zvýší tisíckrát! Technologie výroby polovodičů požadovaných vlastností je však velmi náročná.
Moderní elektronika je založena na využití polovodičů
<<< PŘEDCHOZÍ KAPITOLA