Номер 4, страница 402 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Параграф 86. Электрическое поле в веществе. 15. Энергия электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Электростатика - номер 4, страница 402.

Условие.

4. Какие вещества называют полупроводниками? Приведите примеры полупроводников.

Решение.

Полупроводники — это вещества, которые по своей удельной электрической проводимости занимают промежуточное положение между проводниками (например, металлами) и диэлектриками (изоляторами). Их удельное сопротивление при комнатной температуре обычно находится в диапазоне от $10^{-5}$ до $10^8$ Ом·м.

Ключевой особенностью полупроводников является сильная зависимость их проводимости от внешних факторов. В отличие от металлов, у которых сопротивление растёт с повышением температуры, у чистых полупроводников сопротивление с ростом температуры, наоборот, резко уменьшается. Это связано с тем, что при нагревании или освещении энергия, сообщаемая веществу, приводит к разрыву ковалентных связей между атомами и появлению свободных носителей заряда — электронов и «дырок». Кроме того, проводимостью полупроводников можно целенаправленно управлять, вводя в их кристалическую решетку малые количества примесей (этот процесс называется легированием). Именно эти управляемые свойства делают полупроводники основой современной электроники и оптоэлектроники (диодов, транзисторов, микросхем, солнечных батарей, светодиодов).

Примеры полупроводников:
– Элементарные полупроводники: это химические элементы, являющиеся полупроводниками в чистом виде. Наиболее известные — кремний (Si), германий (Ge), селен (Se), бор (B). Кремний является самым распространенным полупроводниковым материалом в современной электронике.
– Полупроводниковые соединения: это химические соединения двух или более элементов. Например, арсенид галлия (GaAs), фосфид индия (InP), карбид кремния (SiC), сульфид кадмия (CdS). Такие полупроводники часто используются для создания лазеров, светодиодов и высокочастотных устройств.

Ответ: Полупроводниками называют вещества, чья электропроводность занимает промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Их ключевая особенность — сильная зависимость проводимости от температуры, освещения и наличия примесей. Примерами являются кремний (Si), германий (Ge) и арсенид галлия (GaAs).