Номер 6, страница 100, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

6. Какая проводимость называется собственной?

6. Какая проводимость называется собственной?

Собственной проводимостью полупроводника называется его электропроводность в идеально чистом состоянии, то есть при отсутствии примесей и дефектов кристаллической решётки. Эта проводимость обусловлена исключительно электронами и дырками, которые рождаются в самом полупроводнике.

При температуре выше абсолютного нуля ($T > 0$ K) тепловое движение атомов решётки сообщает некоторым валентным электронам энергию, достаточную для разрыва ковалентных связей. В результате такого процесса, называемого тепловой генерацией, электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости, становясь свободным. Одновременно в валентной зоне образуется дырка. Таким образом, носители заряда возникают парами: электрон-дырка.

В собственном полупроводнике концентрация свободных электронов $\text{n}$ всегда равна концентрации дырок $\text{p}$: $n = p = n_i$, где $n_i$ — собственная концентрация носителей заряда. Общая проводимость $\sigma_i$ складывается из электронной и дырочной составляющих: $\sigma_i = q \cdot n \cdot \mu_n + q \cdot p \cdot \mu_p = q \cdot n_i \cdot (\mu_n + \mu_p)$, где $\text{q}$ — элементарный заряд, а $\mu_n$ и $\mu_p$ — подвижности электронов и дырок соответственно. Собственная проводимость сильно зависит от температуры: с её ростом число пар электрон-дырка экспоненциально увеличивается, что ведёт к увеличению проводимости.

Ответ: Собственной проводимостью называется электропроводность химически чистого полупроводника, обусловленная движением равного количества свободных электронов и дырок, которые возникают в результате тепловой генерации (разрыва ковалентных связей под действием температуры).