Номер 5, страница 165 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

5. Какие примеси называют донорными? Какие акцепторными?

Какие примеси называют донорными?

Донорными (от лат. donare — дарить) называют примеси, вводимые в кристалл полупроводника, атомы которых имеют валентность, превышающую валентность атомов основного вещества. Такие примеси "отдают" свои лишние валентные электроны в кристаллическую решетку, которые становятся свободными носителями заряда — электронами.

Классическим примером является добавление пятивалентного элемента (например, фосфора (P) или мышьяка (As)) в четырехвалентный полупроводник (например, кремний (Si) или германий (Ge)). Атом примеси замещает атом кремния в кристаллической решетке. Четыре из пяти валентных электронов атома примеси образуют ковалентные связи с четырьмя соседними атомами кремния. Пятый электрон оказывается слабо связанным с ядром своего атома и легко переходит в зону проводимости, становясь свободным электроном.

Полупроводник с донорной примесью называется полупроводником n-типа (negative — отрицательный), так как основными носителями заряда в нем являются отрицательно заряженные электроны.

Ответ: Донорными называют примеси, атомы которых легко отдают свои валентные электроны, становясь источниками свободных электронов в полупроводнике. Это, как правило, элементы с большей валентностью, чем у основного полупроводника.

Какие акцепторными?

Акцепторными (от лат. acceptor — принимающий) называют примеси, атомы которых имеют валентность меньше, чем у атомов основного полупроводника. Такие атомы "захватывают" электроны из валентных связей кристаллической решетки, создавая при этом подвижные положительные носители заряда — "дырки".

Например, если в кристалл четырехвалентного кремния (Si) добавить примесь трехвалентного элемента (например, бора (B) или индия (In)), атом примеси заместит атом кремния. Для образования четырех ковалентных связей с соседними атомами кремния у атома бора не хватает одного электрона. Возникает незаполненная связь, или "дырка" — вакантное место, на которое может перейти электрон из соседней связи.

Когда электрон из соседней ковалентной связи заполняет эту дырку, на его прежнем месте образуется новая дырка. Такое перемещение дырки по кристаллу эквивалентно движению положительного заряда. Полупроводник с акцепторной примесью называется полупроводником p-типа (positive — положительный), так как основными носителями заряда в нем являются "дырки".

Ответ: Акцепторными называют примеси, атомы которых создают вакантные места ("дырки"), способные захватывать электроны из валентных связей. Это, как правило, элементы с меньшей валентностью, чем у основного полупроводника.