Номер 7, страница 100, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

7. Какая проводимость называется донорной?

7. Какая проводимость называется донорной?

Донорной проводимостью (или электронной проводимостью, проводимостью n-типа) называется проводимость полупроводника, которая обусловлена направленным движением свободных электронов. Эта проводимость возникает при добавлении в чистый полупроводник специальных примесей, называемых донорными.

Донорные примеси — это химические элементы, валентность которых больше валентности атомов основного полупроводника. Например, для полупроводников IV группы периодической таблицы, таких как кремний (Si) или германий (Ge), у которых четыре валентных электрона, донорными примесями будут элементы V группы, например, фосфор (P), мышьяк (As) или сурьма (Sb). У этих элементов по пять валентных электронов.

Когда атом донорной примеси, например мышьяка, замещает атом кремния в кристаллической решетке, четыре из его пяти валентных электронов образуют прочные ковалентные связи с четырьмя соседними атомами кремния. Пятый валентный электрон оказывается «лишним», он слабо связан со своим атомом. Даже при комнатной температуре тепловой энергии достаточно, чтобы этот электрон оторвался от атома и стал свободным носителем заряда, способным перемещаться по кристаллу. Атом примеси, потерявший электрон, превращается в неподвижный положительный ион.

Поскольку донорные примеси «поставляют» свободные электроны, в таком полупроводнике концентрация электронов значительно превышает концентрацию дырок. Электроны становятся основными (мажоритарными) носителями заряда, а дырки — неосновными (миноритарными). Полупроводники с преобладающей электронной проводимостью называют полупроводниками n-типа (от англ. negative — отрицательный, по знаку заряда основных носителей).

Ответ: Донорной называется проводимость полупроводника, обусловленная движением свободных электронов, которые появляются в результате введения донорных примесей (атомов с большей валентностью, чем у атомов основного полупроводника).