Номер 4, страница 189, 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 4, страница 189.

Условие.

4. Расскажите о носителях заряда:

а) в полупроводниках без примесей;

б) в полупроводниках с донорной примесью;

в) в полупроводниках с акцепторной примесью.

Решение 2.

а) в полупроводниках без примесей
В чистых полупроводниках, которые также называют собственными, носители заряда возникают парами в результате разрыва ковалентных связей под действием тепловой энергии. Когда электрон покидает свою связь, он становится свободным электроном (отрицательным носителем заряда), а на его месте образуется «дырка» — вакантное место, которое ведет себя как положительный носитель заряда. Таким образом, в полупроводниках без примесей существуют два типа носителей заряда: свободные электроны и дырки. Их концентрации равны, то есть концентрация электронов $\text{n}$ равна концентрации дырок $\text{p}$ ($n = p$). Такая проводимость называется собственной.
Ответ: Носителями заряда являются свободные электроны и дырки в равных концентрациях.

б) в полупроводниках с донорной примесью
При введении в полупроводник донорной примеси (например, элемента V группы, как фосфор, в кремний IV группы) создается полупроводник n-типа. Атом примеси имеет на один валентный электрон больше, чем атом основного полупроводника. Этот «лишний» электрон слабо связан с атомом и легко становится свободным, переходя в зону проводимости. Атом примеси, отдавший электрон, превращается в неподвижный положительный ион. В результате концентрация свободных электронов $\text{n}$ значительно превосходит концентрацию дырок $\text{p}$, которые по-прежнему образуются за счет тепловой генерации ($n \gg p$). Электроны в этом случае являются основными (мажоритарными) носителями заряда, а дырки — неосновными (миноритарными). Проводимость такого полупроводника называется электронной.
Ответ: Основными (мажоритарными) носителями заряда являются электроны, а неосновными (миноритарными) — дырки.

в) в полупроводниках с акцепторной примесью
При введении в полупроводник акцепторной примеси (например, элемента III группы, как бор, в кремний IV группы) создается полупроводник p-типа. Атому примеси для образования устойчивых ковалентных связей не хватает одного электрона. Он «захватывает» (акцептирует) электрон из соседней ковалентной связи основного вещества, в результате чего в этой связи образуется дырка. Атом примеси, захвативший электрон, превращается в неподвижный отрицательный ион. Образовавшаяся дырка может перемещаться по кристаллу, являясь носителем положительного заряда. В этом случае концентрация дырок $\text{p}$ значительно превосходит концентрацию свободных электронов $\text{n}$ ($p \gg n$). Дырки являются основными (мажоритарными) носителями заряда, а электроны — неосновными (миноритарными). Проводимость такого полупроводника называется дырочной.
Ответ: Основными (мажоритарными) носителями заряда являются дырки, а неосновными (миноритарными) — электроны.