Номер 8, страница 332 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

8. Как изменяется удельное электрическое сопротивление полупроводников:

а) при нагревании;

б) при освещении?

а) при нагревании;

В полупроводниках, в отличие от металлов, носителями электрического тока являются не только свободные электроны, но и так называемые «дырки» — вакантные места с положительным зарядом, образующиеся при разрыве ковалентных связей. При низких температурах почти все электроны находятся в связанных состояниях, поэтому свободных носителей заряда мало, и удельное сопротивление велико.

При нагревании полупроводника его атомы получают дополнительную тепловую энергию. Эта энергия расходуется на разрыв ковалентных связей, в результате чего образуются новые пары носителей заряда «электрон-дырка». Увеличение концентрации свободных носителей заряда приводит к значительному росту электропроводности $ \sigma $. Поскольку удельное электрическое сопротивление $ \rho $ является величиной, обратной электропроводности ($ \rho = 1/\sigma $), оно резко уменьшается с ростом температуры. Этот эффект является доминирующим и определяет поведение полупроводников при нагреве.

Ответ: При нагревании удельное электрическое сопротивление полупроводников уменьшается.

б) при освещении;

Освещение полупроводника светом, фотоны которого имеют энергию, достаточную для разрыва ковалентных связей (энергия фотона больше или равна ширине запрещенной зоны полупроводника), приводит к явлению внутреннего фотоэффекта. Поглощение фотона вызывает переход электрона из валентной зоны в зону проводимости, что также приводит к образованию пары «электрон-дырка».

Этот процесс, называемый фотогенерацией, увеличивает общую концентрацию свободных носителей заряда в материале. Как и в случае с нагреванием, увеличение концентрации носителей заряда повышает электропроводность $ \sigma $ полупроводника. Следовательно, его удельное электрическое сопротивление $ \rho $ уменьшается. Это свойство используется в таких приборах, как фоторезисторы, фотодиоды и солнечные батареи.

Ответ: При освещении удельное электрическое сопротивление полупроводников уменьшается.