Номер 9, страница 67, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 54. Носители электрических зарядов в полупроводниках - номер 9, страница 67.

Условие.

9*. В германий (IV группа) ввели некоторое количество мышьяка (V группа). Какой тип проводимости будет наблюдаться у полученного полупроводника?

Решение.

Решение

Германий (Ge) – это химический элемент IV группы периодической таблицы. Атомы германия имеют по четыре валентных электрона. В кристаллической решетке каждый атом германия образует четыре ковалентные связи с соседними атомами.

Мышьяк (As) – это химический элемент V группы, его атомы имеют по пять валентных электронов.

При введении мышьяка в германий (этот процесс называется легированием) атомы мышьяка замещают атомы германия в узлах кристаллической решетки. Для образования ковалентных связей с четырьмя соседними атомами германия атом мышьяка использует четыре из своих пяти валентных электронов.

Пятый валентный электрон оказывается «лишним». Он слабо связан со своим атомом и при небольшой затрате энергии (сравнимой с тепловой энергией при комнатной температуре) становится свободным, то есть переходит в зону проводимости. Этот электрон может свободно перемещаться по кристаллу, создавая электрический ток.

Примесь, которая отдает электроны в зону проводимости, называется донорной. В результате такого легирования в полупроводнике появляется большое количество свободных электронов, концентрация которых значительно превышает концентрацию дырок (положительно заряженных носителей). Основными носителями заряда становятся электроны.

Проводимость, обусловленная движением свободных электронов, называется электронной проводимостью или проводимостью n-типа (от английского слова negative – отрицательный).

Ответ: У полученного полупроводника будет наблюдаться электронная проводимость (n-типа).