Wprowadzenie do elektroniki/Półprzewodniki

Półprzewodniki są ciałami krystalicznymi, których konduktywność w warunkach normalnych zawiera się w granicach $10^{-7}-10^{5}S/m.$

Do materiałów półprzewodnikowych zaliczamy:

• ciała krystaliczne (pierwiastki) z IV grupy okresowej tablicy Mendelejewa, takie jak:

 - krzem Si,

 - german Ge.

• związki pierwiastków grupy III i V lub II i VI tablicy Mendelejewa, takie jak:

 - arsenek galu GaAs,

 - antymonek indu InSb,

 - selenek cynku ZnSe,

i wiele innych.

Ze względu na zdolność przewodzenia prądu elektrycznego, półprzewodniki dzielą się na:

• samoistne,

• niesamoistne, które z kolei można podzielić na:

 - półprzewodniki typu N

 - półprzewodniki typu P

• złożone.

Półprzewodniki samoistne są czystymi pierwiastkami krystalicznymi z IV grupy układu okresowego, bez domieszek innych substancji.

Półprzewodniki niesamoistne (domieszkowane) są pierwiastkami krystalicznymi z IV

grupy układu okresowego (krzem Si lub german Ge) domieszkowanymi:

• Pierwiastkami z grupy V układu okresowego (domieszki donorowe):

 fosfor P, arsen As , antymon Sb.

Przy takim domieszkowaniu otrzymujemy półprzewodniki niesamoistne typu N.

• Pierwiastkami z grupy III układu okresowego (domieszki akceptorowe):

 bor Bo, gal Ga, rzadziej aluminium Al lub ind In.

Przy takim domieszkowaniu otrzymujemy półprzewodniki niesamoistne typu P.

Półprzewodniki złożone:

• związki III i V grupy układu okresowego:

 arsenek galu GaAs, antymonek galu GaSb,

• związki II i VI grupy układu okresowego:

 tellurek rtęci HgTe, tellurek kadmu CdTe.

Uwaga:

Jakość półprzewodnika (przydatność) określają dwie wielkości:

• zanieczyszczenia (dopuszczalne zanieczyszczenia: dla germanu $10-8\%,$ dla krzemu $10-11\%$),
• defekty budowy krystalicznej.