Номер 2, страница 185, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 45. Электрический ток в полупроводниках - номер 2, страница 185.

Условие.

°2. Используя таблицу Менделеева, укажите, атомы каких химических элементов можно добавить в кристалл кремния, чтобы получить полупроводник:

а) n-типа;

б) p-типа?

Предлагаемые элементы для примесей: индий, сурьма, фосфор, скандий, галлий.

Решение 2.

Решение

Кремний (Si) – химический элемент 14-й группы (или IV группы главной подгруппы) таблицы Менделеева, его атом имеет 4 валентных электрона. Тип проводимости полупроводника на основе кремния определяется валентностью атомов примеси, которые добавляют в его кристалл.

а) n-типа

Чтобы получить полупроводник n-типа (с основными носителями заряда – электронами), в кремний необходимо добавить донорную примесь. Атомы донорной примеси должны иметь валентность больше, чем у кремния, то есть 5. Это элементы 15-й группы (V группы). Из предложенного списка к таким элементам относятся фосфор (P) и сурьма (Sb). Каждый из этих атомов, замещая атом кремния в кристаллической решетке, отдает один "лишний" электрон, который становится свободным носителем заряда.

Ответ: сурьма, фосфор.

б) p-типа

Чтобы получить полупроводник p-типа (с основными носителями заряда – "дырками"), в кремний необходимо добавить акцепторную примесь. Атомы акцепторной примеси должны иметь валентность меньше, чем у кремния, то есть 3. Это элементы 13-й группы (III группы). Из предложенного списка к таким элементам относятся индий (In), галлий (Ga) и скандий (Sc). Атому такой примеси для образования четырех ковалентных связей с соседними атомами кремния не хватает одного электрона, в результате чего образуется "дырка" – вакантное место, которое ведет себя как положительный носитель заряда.

Ответ: индий, скандий, галлий.