félvezető

Olyan anyag (elem, vegyület v. szerves anyag), amelynek fajlagos ellenállása a fémeké és a szigetelőké között van (kb. 10^-3-10⁷ ohmcm), és amelyben a szabad töltéshordozók sűrűsége bizonyos hőmérsékleti határok között a hőmérséklet emelkedésével növekedik, vagyis a fajlagos ellenállásuk ebben a hőmérsékleti tartományban a hőmérséklet növekedésével csökken. A félvezetőknek tehát negatív hőmérsékleti koefficiensük van. A félvezetők kristályos anyagok. A hőmérséklet emelkedésére elektronok lépnek ki a kristályt alkotó atomok közötti kötésekből. Ezek az elektronok a kristályban szabad elektronokká válnak. A szabaddá vált elektronok helyén elektronhiány, más néven defektelektron, lyuk marad. Ha egy lyukba egy közeli kötésből átugrik egy elektron, akkor az utóbbi helyén keletkezik lyuk. Ily módon - elektronátugrások következtében - a lyukak is rendszertelen mozgást végeznek a kristályban, akárcsak a szabad elektronok, s ezáltal a lyukak pozitív jellegű szabad töltéshordozókként viselkednek. Ha tehát feszültséget kapcsolunk a kristályra, abban áram jön létre, a kristály vezet (saját vezetés). Ekkor a vezetésben a negatív és a pozitív jellegű töltéshordozók (a szabad elektronok és a lyukak) egyenlő mértékben vesznek részt; ez a saját vezetés legfőbb jellemzője. Ha a kristályba akceptor v. donor jellegű szennyező atomokat juttatunk be, akkor ennek kettős következménye lesz: megnövekedik a kristályban a szabad töltéshordozók száma, ezzel együtt a kristály vezetőképessége, valamint a szennyezés jellegétől függően túlsúlyba jutnak az egyik fajta szabad töltéshordozók (szennyeződéses vezetés). Donorszennyezés esetén a szabad elektronok jutnak túlsúlyba, a vezetés negatív típusúvá, röviden n-típusúvá válik. Az ilyen félvezető kristályt n-típusú kristálynak v. n-kristálynak nevezzük. Akceptorszennyezés esetén a lyukak jutnak túlsúlyba (p-típusú vezetés, p-kristály). Ha a kristály egyik részét p-típusúvá, másik részét n-típusúvá szennyezzük, akkor a kristályban létrejövő p-n átmenet diódaként viselkedik. A saját vezetés megnő, ha a félvezetőt fény- v. hősugárzás éri. Ezt a tulajdonságát használják fel a fotoellenállásokban és az NTK-ellenállásokban, a termisztorokban. A szennyezéssel elérhető vezetési tulajdonságokat a félvezető diódákban és a tranzisztorokban értékesítik.

Szerkesztette: Lapoda Multimédia

Kapcsolódás

• anyag
• ellenállás
• fém
• növekedés
• hőmérsékleti koefficiens
• elektron
• atom
• mozgás
• feszültség
• áram
• mérték
• akceptor
• donor
• atom
• dióda
• fotoellenállás
• NTK-ellenállás
• termisztor
• tranzisztor