Номер 18.14, страница 94 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 18. Полупроводники и полупроводниковые приборы - номер 18.14, страница 94.

Условие.

18.14. Что такое дырка?

Решение.

В физике твердого тела, в частности в теории полупроводников, дырка — это квазичастица, представляющая собой вакантное электронное состояние (вакансию) в валентной зоне кристалла. Понятие дырки используется для описания электрической проводимости в полупроводниках и диэлектриках.

Возникновение дырки связано с переходом электрона из валентной зоны в зону проводимости или на акцепторный уровень. В кристалле полупроводника, например кремния, атомы связаны ковалентными связями, где электроны являются общими для соседних атомов. Если электрон получает достаточную энергию (например, из-за нагрева или поглощения фотона света), он может разорвать эту связь и стать свободным, перемещаясь в зону проводимости. На его месте в ковалентной связи образуется незаполненная вакансия с недостающим отрицательным зарядом. Эта вакансия и называется дыркой.

Хотя дырка сама по себе не является реальной частицей, а лишь отсутствием электрона, ее поведение в кристалле удобно описывать как движение положительно заряженной частицы. Когда электрон из соседней ковалентной связи перемещается, чтобы заполнить дырку, сама дырка как бы перемещается в противоположном направлении. Этот коллективный процесс движения электронов в валентной зоне эквивалентен движению положительного заряда по кристаллу. Поэтому дырке приписывают положительный заряд, равный по модулю заряду электрона ($q_d = +e$), и некоторую эффективную массу.

Движение дырок под действием электрического поля создает так называемую дырочную проводимость, которая вносит вклад в общий электрический ток через полупроводник наряду с электронной проводимостью (движением свободных электронов в зоне проводимости). В полупроводниках p-типа, легированных акцепторными примесями, дырки являются основными (мажоритарными) носителями заряда.

Ответ: Дырка — это квазичастица, представляющая собой вакантное место для электрона в валентной зоне твердого тела (обычно полупроводника), которая ведет себя как частица с положительным зарядом, равным по модулю заряду электрона.