Номер 10, страница 151 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

10. Какой полупроводник называют полупроводником n-типа?

10. Какой полупроводник называют полупроводником n-типа?

Полупроводником n-типа (от английского negative – отрицательный) называют полупроводник с примесной проводимостью, в котором основными (мажоритарными) носителями заряда являются электроны. Такой тип проводимости создается путем легирования (добавления примесей) собственного (чистого) полупроводника, например, кремния (Si) или германия (Ge), атомами элементов V группы периодической системы Менделеева. К таким элементам относятся, например, фосфор (P), мышьяк (As) или сурьма (Sb).

Атомы элементов V группы имеют пять валентных электронов. Когда такой атом внедряется в кристаллическую решетку четырехвалентного кремния, четыре его валентных электрона образуют ковалентные связи с четырьмя соседними атомами кремния. Пятый валентный электрон оказывается избыточным и слабо связанным с ядром своего атома. При небольшой тепловой энергии он легко отрывается от атома и становится свободным, перемещаясь по кристаллу и участвуя в создании электрического тока. Атом примеси, отдавший электрон, превращается в неподвижный положительный ион. Такие примеси называют донорными (отдающими).

В результате в полупроводнике n-типа концентрация свободных электронов $n_n$ значительно превышает концентрацию дырок $p_n$ ($n_n \gg p_n$), которые образуются за счет тепловой генерации электронно-дырочных пар. Несмотря на наличие свободных электронов, кристалл в целом остается электрически нейтральным.

Ответ: Полупроводником n-типа называют полупроводник, в котором основными носителями заряда являются электроны. Это достигается путем добавления в собственный полупроводник донорной примеси (элементов V группы).