Електрически ток в чисти полупроводници
Полупроводник -- вещество, в което съпротивлението може да варира в широки граници и намалява много бързо с повишаване на температурата, което означава, че електрическата проводимост (1/R) се увеличава.
Чисти полупроводници (без примеси)
Ако полупроводникът е чист (без примеси), значи има собствен проводимост, която е малка.
Вътрешната проводимост е два вида:
един) електронни (проводимост "n" - тип)При ниски температури в полупроводниците всички електрони са свързани с ядра и съпротивлението е голямо; с повишаване на температурата кинетичната енергия на частиците се увеличава, връзките се разрушават и възникват свободни електрони - съпротивлението намалява.
Свободните електрони се движат противоположно на вектора на силата на електрическото поле.
Електронната проводимост на полупроводниците се дължи на наличието на свободни електрони.
2) дупка (проводимост "p" - тип)С повишаване на температурата ковалентните връзки между атомите се разрушават от валентните електрони и се образуват места с липсващия електрон - „дупка“.
Тя може да се движи из кристала, защото мястото му може да бъде заменено от валентни електрони. Преместването на „дупка“ е еквивалентно на движение на положителен заряд.
Дупката се движи по посока на вектора на силата на електрическото поле. В допълнение към нагряването, прекъсването на ковалентните връзки и появата на присъщата проводимост на полупроводниците могат да бъдат причинени от осветление (фотопроводимост) и действието на силни електрически полета.
Електрически свойства на кръстовището "p-n"
"p-n" преход (или преход на електрон-дупка) - зоната на контакт между два полупроводника, където проводимостта се променя от електрон към дупка (или обратно).
В полупроводников кристал такива области могат да бъдат създадени чрез въвеждане на примеси. В контактната зона на два полупроводника с различна проводимост ще се извърши взаимна дифузия. електрони и дупки и се образува блокиращ електрически слой. Електрическото поле на блокиращия слой предотвратява по-нататъшния преход на електрони и дупки през границата. Блокиращият слой има повишено съпротивление в сравнение с други области на полупроводника.